光学探测第二研究室的主要研究领域包括大气微量成分探测、全球大气风场探测和太阳探测等。研究室是我国最早开展臭氧和气溶胶全球分布探测载荷研制的单位。自上世纪90年代起步，已经历了3代大气遥感探测载荷发展，形成了大气微量成分探测、吸收性气溶胶探测、中高层大气风场探测和太阳日冕探测的综合探测能力，建设了一套完善的紫外-可见-近红外波段大气遥感载荷地面全要素测试定标系统，实现了载荷地面高精度测试和定标；长期以来一直是我国大气微量成分探测载荷的核心基地和主力军。
光学探测第二研究室成员表
| 序号 | 姓名 | 职务 | 职称 | 研究方向 |
| 1 | 王咏梅 | 主任 | 研究员 | 光学遥感探测技术及应用 |
| 2 | 石恩涛 | 副研究员 | 光学遥感载荷研制 | |
| 3 | 王后茂 | 副研究员 | 光学遥感仿真与数据处理 | |
| 4 | 刘晓红 | 工程师 | 光学遥感载荷研制 | |
| 5 | 毛靖华 | 工程师 | 光学遥感载荷研制 | |
| 6 | 梁少林 | 工程师 | 光学遥感载荷研制 | |
| 7 | 张 卓 | 助研 | 光学遥感仿真与数据处理 | |
| 8 | 刘 玖 | 工程师 | 光学遥感载荷研制 | |
| 9 | 李鹏达 | 助研 | 光学遥感载荷研制 |
| 序号 | 奖项名称 | 项目名称 |
| 1 | 2011北京市科技进步二等奖 | FY-3紫外臭氧总量探测仪及应用 |
| 序号 | 专利名称 | 授权号 |
| 1 | 用于远紫外波段带外杂散光差分测量的滤光片轮及方法 | ZL2019100230260 |
| 2 | 一种用于安装光电倍增管的减震装置 | ZL2016 1 0592199 |
| 3 | 一种地基F-P测风干涉仪 | ZL201410088053.3 |
