1. Разработка методов когерентной сейсмоакустики и реализация сейсмоакустического мониторинга геодинамических процессов в Сочи на базе волоконно-оптической сети.
2. Разработка интерференционных радиофизических методов и средств исследования моря и атмосферы, с помощью эффектов дифракции рассеяния, поглощения и отражения, для локализации неоднородностей, в том числе погодно-климатических явлений на базе спутниковых навигационных систем.
3. Исследования акустоэмиссионных процессов разрушения и пластических деформаций материалов конструкций с помощью волоконно-оптических сенсоров.
4. Развитие оптических и низкочастотных акустических методов диагностики толщи воды и пород дна Черного моря, а также примесей в морской воде и разработка методики измерения на основе низкокогерентной интерференции.
5. Теоретические и экспериментальные исследования инжекционных и каскадных устройств. Разработка высокоэффективных оптоэлектронных устройств на основе наноструктур: технологии светодиодов со спектром излучения от среднего ИК до глубокого УФ; создание конкурентоспособных фотоэнергосистем с концентраторами солнечного излучения и устройствами слежения за Солнцем.
6. Разработка методов лазерного воздействия и оптической диагностики биообъектов, в том числе на клеточном уровне, а также разработка новых лазерных медицинских технологий лечения и исследования процессов взаимодействия оптического излучения с биологическими тканями.