Кафедра физики образована в 1930 году, одновременно с основанием института, и возглавлялась до 1942 года профессором П.Н. Беликовым.
В 1962 г. выдающимся российским ученым - академиком В.А. Фабрикантом, одним из создателей квантовой электроники (предложившим в 1951 г. принцип усиления электромагнитных волн за счет вынужденного излучения) на кафедре была образована оптическая специальность для подготовки инженеров по лазерной технике. В 2003 году была открыта новая специальность "Квантовая и оптическая электроника".
"Квантовая и оптическая электроника" - это лазеры различный типов, элементы лазерной техники, фотоприемные устройства, волоконно-оптические приборы и волоконно-оптические линии связи, голографические системы, компьютерные методы расчета резонаторов, компьютерные методы расчета лазерных систем, лазерные измерительные системы (анемометры, интерферометры, рефрактометры, гироскопы), системы оптической обработки информации, цифровая обработка оптических изображений, теневых и интерференционных картин.
На протяжении ряда лет на кафедре работали и преподаватели академики Сахаров А.Д., Фабрикант В.А., член-корр. АН РФ Биберман Л.М., профессора Гуткин А.М., Сушкин Н.Г.