ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีทัศนศาสตร์ มีหน้าที่หลักในการพัฒนาเทคโนโลยีทางทัศนศาสตร์ ประกอบด้วย การพัฒนาเครื่องมือและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยทางดาราศาสตร์ขั้นสูง อาทิ การออกแบบกล้องโทรทรรศน์ ระบบกล้องโทรทรรศน์ถ่ายภาพที่มีกำลังการขยายภาพสูง รวมถึงการพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟที่ใช้ศึกษาสเปกตรัมของวัตถุท้องฟ้า สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับห้องปฏิบัติการณ์เทคโนโลยีทัศนศาสตร์ประกอบไปด้วย ซอฟต์แวร์สำหรับการคำนวณและสร้างแบบจำลอง และห้องปฏิบัติการณ์สำหรับทำการทดลอง โครงการที่อยู่ระหว่างกำลังดำเนินการคือ การออกแบบและสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง การพัฒนาอุปกรณ์ลดระยะโฟกัสสำหรับกล้องดูดาวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร การพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟ และการวิจัยเรื่องโคโรนากราฟ อีกทั้งยังมีการจัดกิจกรรมฝึกอบรมการออกแบบเชิงทัศนศาสตร์ สำหรับนักเรียนนักศึกษา นักวิจัย และวิศวกร ผ่านการจัดกิจกรรมฝึกอบรมนานาชาติเป็นประจำทุกปี โครงการสำคัญๆ ของห้องปฏิบัติเทคโนโลยีทัศนศาสตร์ ได้แก่ อะแดปทีฟออปติกส์และโคโรนากราฟ (Adaptive Optics and Coronagraph) การพัฒนาเครื่องสเปกโตรกราฟ การพัฒนาอุปกรณ์ลดระยะโฟกัส  การออกแบบและการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ขนาดกลาง