Ce BTS propose une approche scientifique généraliste permettant d'observer, de manipuler et comprendre les phénomènes liés à la lumière et une approche plus industrielle par l'étude et la mise en oeuvre de systèmes optiques photoniques industriels. Les étudiants se forment à l'utilisation de la lumière et de ses propriétés pour transmettre des informations (télécommunications), effectuer des mesures sans contact (contrôle non destructif), interagir avec la matière (gravure, usinage, médical...), acquérir et traiter des images (vision industrielle, imagerie scientifique...). D'autres techniques viennent élargir cette formation : l'électronique pour le traitement des signaux, l'informatique pour automatiser les systèmes et calculs, la construction mécanique pour concevoir les structures des systèmes optiques.

Le domaine de l'optique est porteur d'innovation et se développe dans de nombreux secteurs : les télécommunications (transmissions optiques, fibres et composants, systèmes et réseaux), la santé, le vivant et l'agroalimentaire (systèmes photoniques d'analyse pour la santé, système d'imagerie médicale, capteurs photoniques, lasers), l'énergie, l'éclairage et l'affichage (diodes électroluminescentes, photovoltaique, photonique, affichage et réalité augmentée), la fabrication et le contrôle (lasers et procédés industriels, technique de fabrication de systèmes et composants optiques, procédés industriels et mesures optiques, métrologie optique), la surveillance et la sécurité (systèmes d'imageries complexes, capteurs d'images, détecteurs), les matériaux et technologies génériques (nanophotonique et couches minces optiques, microélectronique et photonique).