Основными направлениями научной деятельности базовой кафедры лазерных технологий (ЛТ) являются:

• разработка и исследование мощных ИК СО₂ лазеров сверхатмосферного давления с плавной перестройкой частоты генерации для селективных лазерных технологий;
• разработка лазерных систем ИК диапазона с лазерной накачкой для научных целей (совместно с ЦФП, г. Москва);
• разработка и исследование мощных, импульсно-периодических твердотельных Nd³⁺-YAG лазеров с комбинированной растр - световодной и боковой накачкой диодными матрицами для поверхностной обработки металлических поверхностей (совместно с ООО «АГРОЭЛ» и НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ»);
• исследование процессов лазерного инициирования химических реакций на поверхности стеклообразных материалов, сопровождающихся локальным осаждением вещества из твердой фазы или из газовой фазы в высокочастотном разряде;
• исследование селективных лазерных технологий (лазерное разделение изотопов, лазерное производство наноразмерных кремниевых и углеродных структур);
• развитие новых применений лазеров в медицинской технике;
• разработка новых и развитие существующих лазерных методов создания композиционных и наноструктурированных материалов (совместно с НИИЭФА, г. С.-Петербург);
• разработка высокоточных лазерных методов контроля геометрических размеров объектов в процессе их эксплуатации (совместно с ООО «АГРОЭЛ», г. Рязань);
• разработка контрольно-измерительной аппаратуры на основе волоконно-оптических датчиков;
• развитие методов управления параметрами лазерного излучения (совместно с ООО «Авеста-Проект», г. Троицк и ООО «Оптосистемы», г. Троицк);
• разработка принципов построения многофункциональных лазерных технологических комплексов;
• внедрение новых лазерных технологий на промышленных предприятиях (совместно с ОАО «РРЗ», г. Рязань);
• совместное проведение экспериментальных исследований по лазерным технологиям с заинтересованными предприятиями.

Имеются соглашения о начно-техническом сотрудничестве со следующими организациями:

1. Научно-производственный центр «Лазеры и аппаратура ТМ», г. Зеленоград - ведущий производитель ЛТК на базе твердотельных лазеров с ламповой накачкой;
2. ООО «Авеста-Проект», г. Троицк - ведущий производитель фемтосекундных лазеров;
3. ООО «Оптосистемы», г. Троицк - производитель блоков питания для различных лазерных систем;
4. Центр физического приборостроения Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, г. Москва - ведущий производитель уникального лазерного оборудования;
5. Научно-технический центр «Лазерная техника и технология» Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова, г. С.-Петербург - ведущий разработчик мощных СО₂ лазеров (до 50 кВт).