专业实验涵盖工程光学与光学设计类、光电信息处理类、全息显示技术类、激光原理与技术类、光纤通信与光纤技术类、光电器件与光电子技术类6个专业子方向（47个实验项目）以及光学器件组装与检验、光纤器件与系统集成和应用光谱学3个工位制专业实训模块。整体内容难度按照基础型、设计型、综合创新型三个层次编排，涉及从光电信号的产生、调制、传输、检测、处理和显示/存储等内容。

通过专业实验的学习，学生能深入理解光电信息与技术相关领域的基本概念、基本原理和基本设计方法；能运用所学数理和光电知识对复杂光电问题进行系统描述、建模与分析；能在明确设定条件和局域性下综合给出适当的解决途径，并尝试改进。教材内容体现出科学性与前沿性，并将有助于提升学生学科交叉创新思维能力和解决复杂工程问题的能力。