激光驱动离子加速因其加速梯度比传统加速器高出三个量级以上，使得未来有望实现桌面大小的加速器，在质子照相、癌症治疗、快点火以及温稠密物质等方面有着重要应用。
实验室天体物理:旨在利用超强激光在实验室中创造高温、高压、强磁场等极端条件，并结合数值模拟来研究天体物理中的极端现象。主要研究方向包括磁重联、天体喷流等。
阿秒脉冲辐射源是一种具有超高的时间（10^-18s）和空间（10^-9m）分辨率的相干光源，可广泛应用于超短瞬态物理过程的研究。激光与物质相互作用产生锁相的高次谐波，可获得具有高亮度、窄脉宽、宽频谱等高品质阿秒辐射光源。
当电子静止坐标系下的电场强度达到0.1倍的Schwinger场时，强激光等离子体相互作用中的量子电动力学效应变得显著。我们主要研究高转化效率的伽马辐射源以及辐射反作用力的量子效应。
