物理电子学主要学近代物理学、超导电子学、传统电子学、光电子学、量子电子学。物理电子学主要研究信息科学技术和光电工程领域，是物理学与电子学相结合的一门学科。
物理电子学的研究方向
一、微纳光电子学
研究纳米光子学、量子光学、光学超材料、光子晶体等相关领域的理论、实验及其应用。
二、人工光声微结构物理
探索和研究光学和声学微结构的新物理、应用和技术，发明光声学的新材料和有关器件，开展声光学、固体力学、流体学等物理研究。
三、信息光电子学
主要通过研究量子通信、高速电子通信、光纤通信技术、激光技术、光信息处理等技术来处理光信息和声光信号。
四、信号检测与处理
使用信息论、物理学、电子学和计算机的方法，分析各种信号产生的规律和原因，研究信号的相关性和特点、怎样从特殊的环境中提取有效的信号，探索相关信号检测的方法、理论和技术，并将其应用到各种科技领域中。
五、半导体发光器件及通信技术
主要研究LED、LD有源器件以及其在光通信当中的应用，发明半导体发光器件及探究制造半导体发光器件的方法，近几年来，半导体发光器件及通信技术被广泛应用。
六、激光器件与技术
研究大功率光纤激光放大、相关光通信、单频光纤激光技术与器件、飞秒光纤激光技术等相关领域。
七、电子材料的物性
研究半导体、超导体材料的结构特征、制备和生产技术及其量子效应，设计和研究电子材料及其在电子工程领域中的应用。