In dieser Studienrichtung werden Konzepte der Laserphysik, insbesondere Aufbau, Funk­tionsweise und Anwendungen von Lasern, vermittelt. Es wird gezeigt, wie mit Hilfe von Lasern in der Spektroskopie grund­legende Eigenschaften von Atomen bis hin zu Fest­körpern aufgeklärt werden können.
Die vorgestellten Methoden decken einen breiten Wellenlängen- und Zeit­skalen­bereich ab.

Zur Auflösung der Elektronen­dynamik in Molekülen oder Festkörpern benötigt man Laserpulse mit Pulsdauern bis in den Atto­sekunden­bereich. Chemische Reak­tionen, z. B. in der Photokatalyse, finden oft im Nano­sekunden­bereich statt. Effekte, die aus der Wechselwirkung von Materie mit starken Laserfeldern result­ieren, werden im Detail eingeführt.

Ziel der Grundlagenforschung ist es, experi­mentelle optische Methoden zu entwickeln, maßgeschneiderte Laserfelder zu erzeugen und für die Untersuchung von Materie nutzbar zu machen. Auf Seiten der Theorie liegt der Schwerpunkt in der Entwicklung und Anwendungen effizienter numerischer Verfahren zur Simulation der durch Laserfelder initiierten Quanten- oder klassischen Dynamik.