量子光学是研究光场和光与物质相互作用量子性质的学科，是20世纪后半叶发展起来的前沿学科。量子光学与光量子器件国家重点实验室于2002年8月通过国家科技部基础研究司组织的专家论证。实验室主要从事量子光学以及与量子信息密切相关的光量子器件的基础与应用基础研究。实验室依托单位是山西大学。2002年12月正式通过国家科技部的建设验收。
山西大学光电研究所瞄准国际前沿课题，早在20世纪80年代就在国内开展了以光场压缩态为重点的量子光学实验研究，通过密切国际合作，与量子光学本身的发展一同成长，逐步在山西大学建立了量子光学的实验研究基地，为进一步推动量子光学和量子信息学科的发展，构建了量子光学与其他学科交叉联合的平台。
量子光学实验室已形成了一支结构合理、团结协作的科研队伍，有力的推动了实验室的建设和发展。多年来在非经典光场产生及应用，量子通讯及量子测量等领域取得了有意义的研究成果，在进行基础研究的同时，实验室成功研制开发出全固化单频绿光激光器高科技产品。
实验室长期从事高功率单频稳频激光技术的研究，在省科委攻关项目的支持下，于1992年开展了激光二极管泵浦固体激光器的研究。先后完成国家自然科学基金、山西省自然科学基金、山西省科委攻关项目等科研项目5项，在国外Opt．Lett．、Appl．Opt．、J．Opt．Soc．Am．B及国内中国激光、光学学报等学术刊物上发表学术论文30篇。研制出一系列全固化固体激光器，其主要性能指标达国外同类器件最好水平。特别是他们研制的中小功率的全固化单频绿光激光器填补了此类激光器的空白，该激光器于2000年8月，通过由国家基金委组织，以王大珩院士为主任，王启明院士、许祖彦院士等专家组成的鉴定委员会的鉴定。鉴定意见为：该激光器样机的研制成功为国际首创，有自己的创新特色，总体水平属国际先进。在激光器的研制过程中申请得到2项国家发明专利，先后在1998年获山西省科技进步二等奖、2001年获中国高校科技发明二等奖，2002年获国家科技发明二等奖。
近年来，在原有工作基础上，在山西省科委、计委的支持下，已建成一个全固体化固体激光器中试生产车间，专门从事全固体化激光器从基础研究成果到高科技产品的转化，其中全固化单模单频绿光激光器已受到广泛关注。从2000年底到现在已有日本国家计量所、美国麻省理工学院、复旦大学、南开大学、哈尔滨工业大学及北京工业大学等二十多个单位购买了他们生产的激光器。成功地探索出一条把基础研究成果转化为高新技术产品的路子。
