Начало гидрооптическим исследованиям в Институте океанологии было положено в начале 50-х годов М.В.Козляниновым. В 1955 г. он возглавил Кабинет гидрооптических характеристик в Отделе физической океанографии, который в 1964 г. был преобразован в Лабораторию гидрооптики (с 1988 г. - Лаборатория оптики океана). Впоследствии Лабораторию возглавляли К.С.Шифрин, Б.Ф.Кельбалиханов, а с 1988 г. - О.В. Копелевич.
С момента становления Лаборатории ее традиционными задачами были:
- разработка гидрооптической аппаратуры,
- экспериментальные исследования гидрооптических характеристик,
- изучение географического распределения оптических свойств вод океанов и морей.
Со второй половины 60-х годов интенсивно развиваются исследования физических закономерностей распространения светового излучения в водной среде, светорассеяния и поглощения морской водой, возможностей использования оптических методов для изучения океана. Наиболее важными из последних являются лидарные методы и методы определения количественного и качественного состава взвеси по данным о светорассеянии.
В 80-е годы проводится несколько специализированных гидрооптических рейсов, в которых выполнены уникальные эксперименты по распространению лазерных импульсов в водной толще (в том числе с использованием подводных обитаемых аппаратов), получены важные данные о мелко- и мезомасштабной изменчивости гидрооптических характеристик. Значительно обновляется приборный парк Лаборатории.
Выходит в свет двухтомная монография "Оптика океана", подводящая итог достижениям Лаборатории за прошедший период. С 2002 г. в Лабораторию оптики океана входит Группа радиофизики океана.
В числе основных результатов, полученных сотрудниками Лаборатории оптики океана, отметим следующие.
- Методология оптических измерений в море и комплекс аппаратуры для измерения оптических характеристик морской воды и параметров световых полей, создаваемых естественными и искусственными источниками излучения (М.В.Козлянинов, В.И.Буренков, Б.Ф.Кельбалиханов, О.В.Копелевич, Г.С.Карабашев, Ю.А.Гольдин, В.Н.Пелевин)
- Теория рассеяния света частицами морской взвеси. Основанные на ней методы решения обратной задачи рассеяния: определения количественного и качественного состава морской взвеси (Шифрин К.С., Копелевич О.В., Буренков В.И.)
- Обобщение экспериментальных данных об оптических свойствах морской воды и создание малопараметрической модели (О.В.Копелевич).
- Получение основных представлений о пространственно- временной изменчивости оптических характеристик - крупномасштабной (В.И.Войтов), мезо- и мелкомасштабной (В.И.Буренков).
- Построение общей картины световых полей в океане от естественных и искусственных источников излучения (В.Н.Пелевин, Ю.А.Гольдин, А.И.Судьбин).
- Разработка оптических методов изучения океана: поверхностного волнения (В.Н.Пелевин с соавторами), вертикального распределения и количественной изменчивости содержания взвешенных частиц, пигментов фитопланктона, растворенного органического вещества (Г.С.Карабашев, О.В.Копелевич, В.И.Буренков), мезомасштабной пространственной изменчивости оптических характеристик с помощью лидара (Ю.А.Гольдин с соавторами)
Приоритетным направлением исследований Лаборатории в 90-е годы стали выполняемые в рамках международного сотрудничества исследования в области спутниковых методов исследования биопродуктивности по данным о цвете океана.
Значительно изменилось направление экспедиционной деятельности: основное внимание стало уделяться исследованию морей России, в том числе арктических, и их прибрежной зоны. Начались исследования распространения ультрафиолетового излучения в морской воде.
Активно развивались новые лидарные методы, основанные на использовании поляризационных характеристик отраженного водной толщей лазерного импульса. В 1996 г. совместно с NASA был проведен российско-американский эксперимент, показавший эффективность поляризационных лидарных измерений.