1985年，贝尔实验室的朱棣文（Steven Chu）、巴黎高等师范学校的克洛德?科昂-唐努德日（Claude Cohen-Tannoudji）、美国国家标准技术研究所的威廉?菲利普斯（William Phillips）领导的团队构思出一套复杂的方法，使用激光把原子冷却到微开尔文，或者甚至是纳开尔文的程度。他们的方法为量子物理学领域的全新而重要的实验开启了大门，因为它们允许研究者让原子慢下来，在接近绝对零度的温度下观测原子。朱棣文、科昂-唐努德日和菲利普斯因为这个研究工作而获得了1997年诺贝尔物理学奖；朱棣文后来担任了第12任美国能源部长。上述三位都是光学学会的名誉会员。

1995年，光学学会会员、在实验天体物理联合研究所工作的埃里克?康奈尔（Eric Cornell）与卡尔?威曼（Carl Wieman），在麻省理工学院工作的沃尔夫冈?克特勒（Wolfgang Ketterle）创造出一种全新的物质状态，被命名为“玻色–爱因斯坦凝聚”。激光冷却在这个过程起到核心作用。玻色–爱因斯坦凝聚最初由萨特延德拉?玻色（Satyendra Bose）与爱因斯坦在20世纪20年代做出预测，显示出宏观量子现象，为基础物理学的全新实验方法铺平道路，这些实验方法还有潜力促成技术创新。研究者将碱性金属原子冷却到绝对零度以上的几十亿分之一度，获得玻色–爱因斯坦凝聚；这份研究工作让他们获得了2001年诺贝尔物理学奖。从那时起，许多同位素、分子、准粒子和光子都产生了玻色–爱因斯坦凝聚。

　　频率梳将精确度提高到新层次

　　在超快速激光器上的进步为学者铺平了道路，光学学会会士、在马克斯?普朗克量子光学研究所工作的特奥多尔?亨施（Theodor Hänsch）和实验天体物理联合研究所的约翰?霍尔（John Hall）一起创造出超精准光学频率梳，这项研究让他们荣获了2005年诺贝尔物理学奖的一半奖金。这些用来测量光的频率的工具在需要高度精准的领域得到了无数次应用。它们也是光学原子钟、高精准光谱学和GPS技术的基础。它们独一无二的特性对于基础物理学方面的实验也是一次恩赐，譬如主要用于基本常数测量的高灵敏度测试，以及用于追踪化学反应如何进行的过程。亨施在2008年被授予了光学学会名誉会员身份。

　　2005年度诺贝尔物理奖的另一半奖金颁发给了在哈佛大学工作的光学学会会员罗伊?格劳伯（Roy Glauber），他的工作是阐述了光学相干性的量子力学理论，为成果格外丰硕的量子光学学科奠定基础。量子光学聚焦于亚微观尺度下光与物质之间的相互作用。

　　显微学揭露出不可见一面

20世纪里，显微学有着了不起的发展。在20世纪30年代，光学学会名誉会员、格罗宁根大学的弗里茨?泽尔尼克（Frits Zernike）研发了相衬显微技术，它以某种方式结合了被透明标本散射后的光线和背景中未被散射的光线，创造出以前只有当细胞被杀死并染色后才能看见的结构的高反差图像。从而，显微镜这个工具能够让研究者直接观察活细胞和它们的细胞器官。尽管这位荷兰物理学家的发明的重要性没有立刻被人认识到，但是当德国军队在1941年清点所有可能为二战服务的发明物时，相衬显微镜被列在首位。战后，数千台相衬显微镜被制造出来，迅速成为了生物医学研究的标准设备。泽尔尼克被授予1953年度诺贝尔物理学奖。

激光的出现以及荧光蛋白标记技术的发展，催生出新的显微方法，用来观察复杂的生物过程，譬如基因表达、神经元发育和癌细胞扩散。光学学会会员莫纳（W.E.Moerner）和光学学会会员斯特凡?黑尔（Stefan Hell）、埃里克?白兹格（Eric Betzig）以那些发展为基础，添砖加瓦，研发出“超分辨率显微技术”，这个类别的技术使用激光激发的荧光来克服衍射所固有的分辨率极限，生成单个分子的图像。他们为此分享了2014年度诺贝尔化学奖。

　　LED照亮可持续发展之路

寿命长、能量转换效率高的LED在现今为科学仪器、消费电子产品、一般固态照明和许多其他技术提供光亮，它的制造已经有几十年的历史。20世纪60年代初期，得州仪器公司的工程师以20世纪初的发现为基础，取得了第一台能实际使用的LED的专利。因为在LED进入消费市场的头十年里，只有红光LED，所以早期的那些LED大多数被当成指示灯来使用。

20世纪70年代，新的半导体材料出现后，绿光、橘光和黄光的LED成为可能，但蓝光——生成白光时的关键颜色——LED仍然无法制造。直到1993年，光学学会会员天野浩、赤崎勇和中村修二才创造出第一个实用的蓝光LED。不久后，结合了不同颜色的LED的白光LED也出现了。后来，研究者研发出好几种其他方法来用LED制造白光，包括有一项技术是将蓝光或紫外线LED涂上发出多种颜色光的磷光剂。因为研发出高效蓝光LED，天野浩、赤崎勇和中村修二荣获了2014年度诺贝尔物理学奖。