光电研究所始终重视学术交流，在国际上先后与美国、法国、日本、澳大利亚、德国等国家的相应学术机构建立了合作关系和学术联系。研究所 定期选派研究人员去国外进行合作研究、学术交流，同时邀请国外著名学者来所讲学。先后有十余名中外著名学者，包括美国加州理工学院的J.Kimble教授、法国国家科学中心P.Grangier教授、法国巴黎六大的C.Fabre教授、上海光机所的王育竹院士等先后被聘为研究所的兼职或名誉教授。

研究所与国际上量子光学领域著名的实验室：美国加州理工学院的J.Kimble实验室，法国国家科学中心、巴黎高师及巴黎第六大学的联合实验室(Lab. Kastler Brossel：LKB)，法国国家科学中心所属的理论与应用光学研究所(IOTA)等单位保持着长期的实质性合作交流。研究所先后有青年学术带头人和青年学术骨干10余人次获对方资助到上述实验室进行量子光学与量子信息、激光超冷原子以及激光物理等方面的合作研究。与美国总统基金获得者阿肯色大学M.Xiao教授联合申请获准了国家海外杰出青年自然科学基金，开展多能级原子与具有不同光子统计的光场相互作用方面的实验研究工作。

研究所与巴黎第六大学签订了联合培养量子物理博士研究生的协议，第一名联合培养的博士生已获得了博士学位。国外大学及研究机构也派研究生来山西大学进修、学习。法国国家科学研究中心所属的理论与应用光学研究所(IOTA)、法国Cachan高师物理系等单位从1998年以来，连续四年每年都有一至两名硕士研究生到研究所参加实验研究或进行科研实习。

在国内，研究所与中科院上海光机所等单位建立了密切的学术联系。2002年与南京大学及中科院物理所共同完成了“光学超晶格中光学参量及耦合参量过程的研究与应用”国家自然科学基金重点项目。2002年与国内有关单位共同申请承担了“国家重大基础研究计划（973）”量子信息技术项目。通过学术交流获取了新的信息，推动了研究所及整个光学学科的整体发展。