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初期他带领5人团队，聚焦DFB激光器核心技术，通过“老带新”模式培养出首批科研骨干（如 later 成为长江学者的团队成员）。
罗毅放弃当时热门的微电子专业，坚定选择光电子领域，提出“光通信芯片国产化”目标。
罗毅获国家杰出青年科学基金后，将研究重点从单一器件转向“材料-器件-模块”集成体系，构建起完整的技术链条。
罗毅推动实验室与中科院半导体所、吉林大学的跨区域合作，建立“材料生长-器件制备-系统测试”的全流程平台，设备国产化率从30%提升至60%。
罗毅主导制定《半导体光电子器件可靠性测试方法》等5项国家标准，打破国外在测试认证领域的垄断。
罗毅建立“青年教师-博士后-博士生”的梯度培养体系，培养出10余位国家级人才，形成光电子领域的“清华学派”。
针对国外器件单模成品率低（10%）的缺陷，罗毅带领团队采用“增益耦合+电吸收调制器集成”技术，使国产器件成品率提升至50%，成本降低60%，2008年实现对中兴、华为的批量供货。
罗毅突破“超宽带光谱匹配”难题，研发出国内首枚40Gb/s高速光芯片，使我国光通信核心器件与国际差距从5年缩短至2年，相关成果获2017年国家技术发明二等奖。
罗毅与华为共建“光电子芯片联合研发中心”，采用“高校出专利、企业出场景”的模式，3年孵化12项产业化技术（如低功耗调制器芯片）。
罗毅推动成立清华控股的光电子公司，将实验室技术转化为商用产品，2020年相关产品销售额突破2亿元，形成“学术-产业”闭环。
