墨子实验室由省科学院牵头组建，中国科学院半导体研究所、武汉大学、成都电子科技大学等单位参与建设。实验室总部位于中原科技城，聘任中国科学院院士、河南省科学院院长徐红星担任实验室主任。

实验室面向国家重大战略需求，着力打造聚焦光芯片全产业链高能级平台，促进微电子、材料等学科交叉融合。以产业创新需求为导向、基础研究为根本、技术产品研发为核心、高层次人才汇集培养为支撑，聚焦战略新兴领域关键半导体光电子芯片的安全自主可控，推动河南成为半导体光电子科技和产业强省，成为“产、学、研、用”深度融合的国家战略科技力量。实验室坚持对标国家实验室和全国重点实验室，致力于搭建光电子领域一体化科研平台，提升原始创新能力，进一步在微纳光电子芯片、精密传感及成像技术、半导体激光器及集成技术、半导体材料调控及精密测量等领域，突破一批关键核心技术，推动在重点领域的应用示范，发挥引领和带动作用，为河南及全国半导体光电子产业结构重塑和转型升级提供科技支撑。5年建设期内，组建规模达到200人左右的国际顶尖光芯片创新研究团队，成为国家光电子产业战略科技力量，打造国内领先、国际一流的光芯片创新平台，推动创新链与产业链深度融合，带动以半导体光电子产业为代表的新兴产业、未来产业的发展。

实验室主任徐红星，男，汉族，1969年5月生，中国科学院院士、发展中国家科学院院士。博士，教授，现任河南省科学院院长。物理学家，长期从事等离激元光子学、纳米光学、单分子光谱和纳米光芯片等前沿领域的研究。在实验上首次发现了金属纳米结构间隙的巨大电磁场增强效应，是超灵敏光谱传感的基础，也是其它基于纳米间隙效应研究的物理基础；揭示了金属纳米线及其网络结构中表面等离激元传播和发射的基本特性和机理，实现了纳米光逻辑、光路由等功能。在国际著名科学杂志发表论文200余篇，被引用16000余次，单篇引用超过100次的39篇。