Лазерная физика: Взаимодействие лазерного излучения со средой, нелинейная оптика, лазерная спектроскопия, когерентные и магнито-оптические процессы в атомарных парах, квантовая информация.

Физика кристаллов: Разработка технологии роста объемных оксидных монокристаллов и тонких пленок для устройств современной квантовой электроники. Исследование оптических, нелинейных, электрооптических, фоторефрактивных, термоэлектрических, ферроэлектрических, сцинтилляционных, спектроскопических и лазерных свойств монокристаллов и тонких пленок.

Высокотемпературная сверхпроводимость: Неравновесные явления, детекторы частиц и излучения.

Научное приборостроение: Устройства квантовой электроники, оборудование для роста кристаллов.