中国科学院西安光学精密机械研究所（简称“西安光机所”）是一个以战略高技术创新与应用基础研究为主的综合性科研基地。以下是其主要研究领域和方向：
基础光学领域
瞬态光学与光子学理论与技术
阿秒科学与技术
集成光学
光子功能材料与器件
空间光学领域
高分辨空间信息获取和光学遥感技术
干涉光谱成像理论与技术
人工智能
光电工程领域
高速光电信息获取与处理技术
先进光学仪器与水下光学技术
海洋光学
计算光学
西安光机所还涉及精密机械系统装调、航空航天复杂光学系统装调等方面的技术研究，并承担完成了中国多项重大科研项目的工艺技术研究及装调集成。
研究所位于陕西省西安市，是中国科学院在西北地区最大的研究所之一，并设有多个研究单元和四大研究部，包括基础科研部、光电技术部、空天技术部、先进制造部。
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