Výzkumná skupina nanooptiky, kterou R. Hillenbrand vede, se zaměřuje na vývoj s-SNOM mikroskopie a nano-FTIR spektroskopie a uplatňuje tyto techniky v různých vědeckých a technologických oblastech. Obě metody poskytují na vlnové délce nezávislé prostorové rozlišení 10–20 nm na viditelných, infračervených a terahertzových frekvencích, čímž překračují difrakční limit až o tři řády.