放弃优厚待遇毅然回国

　　1961年，彭堃墀从四川大学物理系毕业后，同校友谢常德（两人后来结为夫妻）一起被分配到山西大学物理系任教，先后讲授理论力学、热力学、统计物理学等课程。他讲课深入浅出，生动活泼，深受学生欢迎。
　　1978年3月，全国科学大会在北京召开，带来了“科学的春天”。彭堃墀夫妇以极大的热情投入到激光谐振腔、固体激光器热不灵敏腔的研制工作中，力图在技术上有所突破。经过一年多探索，他们完成了椭圆聚光腔、双椭圆聚光腔和四椭圆聚光腔的研制，同时发表了相关科研论文。
　　1978年10月，两人合作在美国《应用光学》杂志上发表论文，纠正了美国学者巴勒斯和斯开勒斯论文上的错误。这是他们首次在国际性权威刊物上发表论文，反响较大，自身亦受到极大鼓舞。
　　1978—1980年，彭堃墀4次获山西省科研成果奖，1980年作为山西省唯一代表，出席在北京首次召开的国际激光会议。
　　1981年，作为改革开放后国家派出的最早一批访问学者，彭堃墀到法國国家科学研究中心非线性光学实验室学习访问一年。访学日程安排得相当满，白天在实验室学习、工作，晚上还要学习外语，加之大量新科学思想与技术须从头学起，这一切对已过不惑之年的他有极大难度。然而，彭堃墀没有被这些困难所压倒，脚踏实地从最基础的研究工作做起，潜心钻研各种复杂问题并一一解决。
　　之后，他又赴美国德克萨斯大学量子光学实验室进修，其间谢常德也来此一同进修。在美国进修的三年中，夫妻双双参加了世界最早光场压缩态产生的实验研究的前期工作，并研制成高输出稳频YAG（钇铝石榴石，是一种激光材料）激光器。
　　1984年6月，彭堃墀夫妇参加在美国加利福尼亚举行的国际量子电子学和激光与电光学联合会议，在会上宣读了《高输出稳频YAG激光器》论文，受到与会者好评。作为中国科学家，能够步入世界激光研究的先进行列，彭堃墀倍感骄傲与自豪。
　　1984年底，彭堃墀夫妇放弃国外优厚待遇，踏上归国路。回国前夕，许多亲友和同事以优越的生活和工作条件挽留他们，彭堃墀毫不犹豫地回答：“我们出国是为了学习先进科学技术，而非个人生活享受。我们应该回到自己的祖国，那里还比较落后，还有许多工作需要我们去做。”

勇攀科学高峰为国争光

　　彭堃墀夫妇回国后，于1985年开始创建山西大学光电研究所量子光学实验室。彭堃墀于同年光荣地加入了中国共产党。
　　1988—1989年，彭堃墀夫妇再次赴美国，他们除了做科学研究，还注意考察当地经济、文化、教育等，并同山西省情作比较、分析，回国后提出改革建议，供学校和教育厅领导参考。彭堃墀说：“为山西的改革开放服务，是我们的责任和义务。”
　　几十年来，彭堃墀带领研究人员不断追赶光电领域的国际领先水平，逐渐将山西大学光电研究所建设成国内外具有影响力的重要实验研究基地。1997年，山西大学光电研究所量子光学实验室被批准为山西省重点实验室。2000年，该实验室被批准为教育部重点实验室，2002年，成为量子光学与光量子器件国家重点实验室，这是山西省唯一从事光学基础研究及激光应用研究的实验室，也是全国屈指可数的实验量子光学的重要研究基地。
　　一批批博士生、硕士生从这里走出去，而彭堃墀则在这里从青春年少走到两鬓斑白，为国家的科学事业奉献了一生。他几十年来致力于攀登科研高峰，取得了突出的成果。
　　一是非经典光场产生与应用研究。1992年初，他用双KTP晶体（一种新型高效激光倍频晶体材料）反向串接，在高精细度光学参量振荡腔内实现了三模同时共振，完成了正交双模压缩真空态光场产生实验。1998年5月，国家自然科学基金委信息科学部组织重点项目鉴定，认为项目全部技术指标均达到国际最高水平。
　　二是连续变量量子信息科学研究。在连续变量量子信息研究中取得重大成果的基础上，彭堃墀应英国威尔士大学教授布朗斯坦之约，在其主编的《连续变量量子信息》一书中以自己的实验成果为主要内容撰写其中一章，展示山西大学在连续变量量子信息研究中的重要进展。

　　三是非经典光场产生系统泵浦源研制。在彭堃墀的领导主持下，山西大学光电研究所于1986年使用国产元件研制成功高功率连续稳频Nd：YAG激光器，为进行量子光学实验提供了激光泵浦源，获得国家教委科技进步奖。
　　最引人注目的是全固化单横模、全固化单频绿光激光器项目的成功。2000年8月，国家自然科学基金委信息科学部组织专家鉴定评价说：“山西大学光电研究所成功研制了全固化单横模绿光激光器和全固化单频绿光激光器两种样机，对两种激光器的腔体和结构采取了有特色的创新设计。该样机的研制成功为国际首创，有自己的创新特色，总体水平属国际先进。”此项目获两项国家专利，获教育部技术发明奖和国家技术发明奖二等奖。
　　这些成果若放在科研条件优越的欧美地区或国内名校也许并不足为奇，但处于各方面条件较差的欠发达省份地方高校则需要付出常人难以想象的代价。
　　2003年，彭堃墀当选为中国科学院院士，同年获得何梁何利基金科学与技术进步奖。由他领导的光学学科被评为“国家重点学科”，科研团队2008年被评为“国家创新研究群体”，教师团队2017年入选教育部首批“全国高校黄大年式教师团队”。