Tartu Ülikool, emeriitprofessor 2017-...
Riigikogu liige 2014-2015
Eesti Vabariigi haridus- ja teadusminister 2011-2014
Eesti Teaduste Akadeemia astronoomia ja füüsika osakonna juhataja 2009-2019
Eesti Vabariigi kaitseminister 2007-2011
Tartu Ülikool, rektor 1998–2007
Tartu Ülikool, eksperimentaalfüüsika ja tehnoloogia instituut, juhataja 1997–1998
Eesti Vabariigi haridusminister 1996
Eesti Vabariigi kultuuri- ja haridusminister 1995-1996
Tartu Ülikool, eksperimentaalfüüsika ja tehnoloogia instituut, juhataja kt. september-november 1995
Tartu Ülikool, optika ja spektroskoopia professor 1992-2015
Tartu Ülikool, esimene prorektor 1992-1995
Teaduste Akadeemia Füüsika Instituut, noorem-, vanem- ja juhtteadur 1976–1992