レーザー光は、その良い単色性、高指向性、可干渉性から、情報技術、生命科学、ナノ技術等の様々な分野に応用されています。現在、時間幅がフェムト秒（10^-15秒）、出力がペタワット（10¹⁵ワット）のレーザーパルス光の発生が既に実現され、超高速光科学及び超高強度物理科学という新しい分野も注目されています。

　張本研究室はパワーフォトニクスに関するレーザー技術を社会に還元する努力をしています。たとえば夢の新エネルギー源と期待されるレーザー核融合のための超高出力レーザーの光学設計等もその一例です。非線形効果を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅・短波長発生・サイクロパルス発生装置をペタワット級レーザーのために設計しています。また、レーザーの大型化に必要なセグメント光学系の最適な光学設計やそれに関する新しい技術の開発も進めています。これらの技術に関連するパワーフォトニクスの基礎研究も行っています。その一方で小型のマイクロチップ固体レーザーを開発して情報通信や医学計測にも役立てるとともに、高出力多波長パルスレーザーを使ったシリコンウェーハの効率の良いレーザー加工技術も提供しています。さらに、これらの技術開発に当たって理論及び数値解析の研究も展開しています。