La spécificité de l'Institut Foton est de rassembler autour de programmes communs trois équipes (SP, DOP et OHM) et trois plates-formes couvrant un large domaine de la couche optique des télécommunications « de l'atome aux systèmes de télécommunications », ainsi que des compétences dans des domaines connexes des sciences et technologies de l'information et de la communication (capteurs, nanosciences).

L'Institut Foton développe donc une recherche de caractère interdisciplinaire se situant à l'intersection de la Physique (Optique et Photonique) et des STIC (systèmes de télécommunications, réseaux de capteurs). Couvrir la chaîne allant de l'atome aux systèmes de transmission nécessite de maîtriser un certain nombre de technologies permettant la réalisation et la caractérisation de composants, avant leur analyse dans des buts applicatifs, puis leur test dans un environnement système.

L'Institut Foton travaille ainsi avec de nombreux laboratoires maîtrisant différentes technologies. Les activités de recherche en lien avec FIRST-TF couvrent notamment des techniques de mesures de bruit pour les composants (principalement utilisés dans les télécommunications optiques) dans l'équipe SP, l'optique-hyperfréquence et la physique des laser dans l'équipe DOP, et la réalisation de composants lasers dans l'équipe OHM.