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上世纪八十年代中期开始，随着微细加工技术和优化设计理论的完善，二元光学不断发展.进入九十年代后，微细加工工艺发展迅速，同时为了得到高衍射效率的二元光学器件，多个台阶的浮雕结构逐渐代替了2个台阶结构，直至近似连续分布，但由于表面分布成形技术仍然为主要的制作方法，故仍然称作二元光学[1]。28219
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近年来在国际上召开的众多光学学术会议中，二元光学相关文献显著增多。而在我国，许多研究机构也开始了二元光学的研究。
近年来二元光学的研究重点集中在以下三个领域：超精细衍射结构的分析理论设计和特殊波面的算法研究；激光束或电子束直写技术及高分辨率刻蚀技术；将二元光学元件广泛拓展应用于国防、工农业及生产消费领域。在这其中，二元光学CAD、掩模技术、刻蚀技术和LIGA（同步辐射光成形）技术势必成为不容忽视的核心技术，二元光学未来的发展重心也有很大可能趋近于此[1]。
设计理论方面，在一般情况下，二元光学元件的特征尺寸大于光波波长，此时采用标量衍射理论进行设计，得到结果与预期目标是较为匹配的。基于这一思路，国际上有许多优化算法可以选择，如：直接二元搜索法（DBS），盖师贝格-撒克斯通（GS）算法，生物遗传算法（GA）模拟退火算法（SA）等。而国内较为著名的算法有杨-顾（Y-G）算法。论文网
空间域和频域是标量衍射理论中两个不同的分支。空间域基于光栅结构，直接用函数表示入射波复振幅与光栅的关系，以此导出衍射场光场分布。后者则将光栅置于相干系统中，从而得到所要求的衍射场点阵的频域函数。因为夫朗和费衍射衍射场在一定程度上可以近似于衍射孔径的傅里叶变换，于是通过衍射场逆变换可以求出光栅结构参数[4]。
另一方面，在某些特殊情况下，二元光学的特征尺寸可能和入射波长相比拟，此时标量衍射理论将不再适用，此时，光的衍射会大幅度受到光的偏振性质以及偏振光之间的相互作用的影响，于是矢量衍射理论由此提出。矢量衍射理论基于物理学的电磁场理论，其本质是以边界条件为理论工具来求解麦克斯韦方程。通过这种理论，得到的衍射场分布，能与理论结果较好匹配。但该理论还有着许多待解决的问题，现阶段的研究仍以标量衍射为主。
制作工艺方面，VLSI中的常见的微电子加工工艺是最基本的制作工艺。但较之而言，微电子加工技术用于加工二元光学器件时，加工难度更大。
近年来，二元光学制作工艺受到超大规模集成电路加工技术、电子离子元件刻蚀技术推动，取得了可喜的进展：多阶相位元件、连续相位元件取代了二值化相位元件；掩膜套刻技术也渐渐淘汰，无掩膜直写技术更受青睐。这些都大大增加了二元光学元件的制作精度。
应用方面，在光通信，光传感，光计算，激光医学等许多领域，二元光学元件都有着举足轻重的作用。同时二元光学不仅仅带本学科以及光学领域的发展，对一些附带产业和交叉学科也有着一定影响，如微电子学、微机械学等等。
纵观二元光学的发展现状，今后其研究方向在以下发面可能有进一步的发展：亚波长结构的高精度光学元件的制作；二元光学相关CAD程序的开发；微型光机电集成系统的研究。