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武汉光电国家实验室（筹）采用部省共建模式，由华中科技大学、武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学所及中船重工集团717研究所四家单位联合组建，依托单位为华中科技大学。该实验室是科技部2003年11月批准筹建的全国五大国家实验室之一，也是目前全国唯一光电领域国家级实验室。

科技部针对目前多数国家重点实验室学科单一、研究领域偏窄、规模较小、开放流动不够等问题，对学科相近、关联度高的若干国家或部门重点实验室整合重组，推动有条件的实验室拓宽领域，组织开展跨学科、跨领域的综合交叉研究，探索新的管理体制和运行机制，决定建立5个代表国家科技实力、充满创新活力的综合性国家实验室，武汉光电国家实验室（筹）就是其中之一。

5个国家实验室的建设目标直指“国际一流实验室”。要求成立实验室理事会，在国际上公开招聘实验室主任，学术上实行国际接轨的管理制度，凝聚国内外科技创新的精英力量，建设高水平实验平台，形成强大的科技创新能力，造就中国的世界级大师。