1960年第一台實際運行的紅寶石激光器的出現給人以啟示：總有一天光信號可以代替電信號作為信息交換的公共載體。當然光電子技術的應用並不局限於信息領域，由於激光本身存在方向性、相幹性、單色性等方麵的突出優點，一個新興的高技術產業——光電子工業已經破土而出，它包括光通信、光計算、激光加工、激光醫療、激光印刷、激光影視、激光儀器、激光受控熱核反應、激光分離同位素、激光製導等許多方麵。從整體上看，探索與發展新型光電子材料，製作高性能、小型化、集成化的光電子器件，已經成為整個光電子科技領域的前沿。其中光電子信息材料無疑是整個光電子技術的基礎和先導。
光電子信息材料包括光源和信息獲取材料、信息傳輸材料、信息存儲材料以及信息處理和運算材料等，其中主要是各類光電子半導體材料、各種光纖和薄膜材料、各種液晶顯示材料、新型相變和光色存儲材料、光致折變材料、新型非線性光學晶體材料等。我們在這裏著重談談激光基質晶體、光學功能晶體和光導纖維。
激光基質晶體的發展經曆了兩個階段，第一階段是以紅寶石（摻鉻的三氧化二鋁）為代表，第二階段以摻釹的釔鋁石榴石為代表，自1964年美國首先研製出釔鋁石榴石晶體以來，經過30多年的努力，晶體質量有了很大提高，已經形成了規模產業。該晶體品種已被公認為是固體激光器的骨幹晶體，在激光基質晶體中處於壟斷地位。
在光電子技術中，需要很多功能元件以實現開關、調製、隔離與頻率轉換等。例如，在光電子信息係統中，需要光調製器將所要傳遞的信息按時間或空間加到光載波上，並通過光開關將光信息在時間或空間上進行切換，以實現信息網絡中光的交換，或在邏輯運算中進行光信號處理。目前，製作這些功能元件所選用的材料，大多是光學功能晶體。光學功能晶體主要有非線性光學晶體、電光晶體、光折變晶體、磁光晶體和聲光晶體等。這些晶體具有這樣的特性：它們在外界的物理場（如光場、電場、磁場、聲場或熱場）作用下，產生不同的物理效應，從而引起該晶體光學性質發生變化。這些晶體多是人工合成與生長的，是人工晶體的一個大類。
在外加電場作用下，晶體折射率發生變化的現象稱為電光效應。具有電光效應的晶體稱為電光晶體。在光學電子技術中，電光晶體主要用於製作光調製器、掃描器、光開關等器件。此外，它在大屏幕激光顯示漢字信息處理以及光通信方麵也有應用前景。重要的電光晶體有磷酸二氫鉀、铌酸鋰、鉭酸鋰，以及某些化合物半導體。
光導纖維簡稱光纖，自從20餘年前首次利用玻璃光纖作為傳光介質以來，光纖材料與技術有了驚人的發展。光纖通信無疑是今後光電信息傳輸的主要方向。目前通信光纖大多采用熔石英光纖。為了增加通信光纖的無中繼距離（無中繼指信息傳輸過程中不需要放大），必須盡量減小光在傳輸過程中的損失。當前研製的熔石英光纖的傳輸損耗，已快接近該種材料的極限損耗值。
因此大量的研究工作，集中在改進製造工藝，以提高光纖的強度和尺寸精度，並增加光纖連續作用的長度。
光纖的另一重要應用是傳能，即傳輸高強度的激光。
如在激光手術刀應用中，需將激光器發射的光傳輸到需要手術的部位。當激光波長在近紫外區到近紅外區之間時，可用以熔石英為基的低損耗光纖，也可使用硫化物或鹵化物的單晶或多晶光纖。
光纖還有一個重要應用，就是製作光纖傳感器。其原理是利用光纖材料的某些物理性能，探測外界物理量的變化，這種傳感器抗幹擾性強、靈敏度高，可用於遙感、遙測技術。目前的光纖傳感器大多是傳輸型的，部分是探測型的。所選用的材料有低損耗的熔石英玻璃和重金屬氟化物玻璃，為使這類光纖傳感器靈敏度和選擇性進一步提高，人們正在發展特種光學纖維。