“光学大科学装置”展区位于光的未来展厅，主要展示分布在全世界各地正在研讨或正在科研中的光学大科学装置和科学设想，以便了解当前最尖端的光学技术。二十世纪中叶以后，科学发展的一个重要特征是大科学装置的出现。大科学装置是指须通过较多资金投入和工程建设来完成，建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动，以实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置集中体现出国家科学基础设施的水平和技术制造能力。