从微波放大走向可见光
20世纪50年代，微波激射器已经证明，物质可以通过受激辐射放大电磁波。处于较高能态的原子或分子，受到合适辐射作用时，可以发出与入射波相配合的辐射。要维持放大，还得不断补充能量，让适当能级上积累足够多的粒子；只在纸上写出原理，并不能保证材料和装置会一起工作。
1958年，阿瑟·肖洛和查尔斯·汤斯在《物理评论》讨论如何把这种方法推进到红外和光学波段。他们分析光学抽运与谐振腔，说明一对高反射端面怎样选择能在腔内反复传播的光。论文以钾蒸气等体系说明设计思路，也使寻找实际工作介质成为各实验室的具体任务。
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把能量集中给红宝石
休斯研究实验室位于加利福尼亚州马利布。西奥多·迈曼曾研究红宝石微波器件，对这种材料的光谱和能量转换较为熟悉。红宝石是在氧化铝晶体中掺入少量铬，铬离子提供了所需的吸收与发射过程。迈曼重新测量材料的发光效率，判断它仍值得作为光学器件试验。
实验的关键选择是使用强闪光，集中在短时间内供给抽运能量。团队把小红宝石棒放进螺旋形氙闪光灯，周围的反射结构帮助光进入晶体；晶体两端磨成平行表面并加上反射镀层，使光能够往返通过材料。这种安排把抽运、增益和反馈装进了一套紧凑装置，也让研究者能逐步提高闪光能量，寻找放大开始的门槛。
5月16日，信号越过门槛
1960年5月16日，迈曼与同事伊尔尼·德海恩斯等人在实验台上运行这套装置。随着闪光灯输入能量增加，红宝石的发射出现突变：光脉冲的峰值强度迅速增加，输出的光谱范围显著收窄。这些测量表明，受激辐射已经在器件里形成足够的放大。
红宝石发出的红光波长约为694.3纳米。首次实验的输出是脉冲，研究者主要依靠检测器与光谱分析来确认它的性质。汤斯后来回顾时特别指出，迈曼最初的实验布置并不便于直接输出一束简单、整齐的光束。人们熟悉的细而稳定的激光束，还要靠此后的输出耦合、光学加工和器件设计逐步完善。
实验、新闻发布与论文的三个日期
装置首次工作后，结果还需要被公开和复现。7月7日，休斯公司在纽约召开新闻发布会，迈曼介绍新光源；8月6日，他的短论文《红宝石中的受激光辐射》在《自然》正式发表。因此，这一节点采用的5月16日属于实验首次工作，另外两个日期分别记录面向公众的宣布与正式论文交流。
论文用很短的篇幅交代红宝石、光学抽运和发射波长等关键证据。其他实验室据此开展红宝石激光实验，并进一步研究相干性、方向性和脉冲行为。新闻使激光成为社会话题，论文及后续测量则让它进入同行可以检验、调整和改造的技术实践。实验室之间对结果的重复，使一个工作原型很快成为新的研究起点。
1961年，迈曼与霍斯金斯、德海恩斯、阿萨瓦及叶夫图霍夫联名发表更详细的红宝石研究，测定吸收截面和荧光量子效率，并比较脉冲激发下的发射行为。结果显示，输出明显依赖具体晶体的质量。要把首次成功变成稳定性能，研究人员还须把材料性质、泵浦条件和光学加工逐项量化。
光束怎样进入实际工具
后来的应用沿着不同工程路线展开。测距系统利用光往返的时间，测出目标距离；精密光学测量利用光的稳定性和干涉性质。制造业发展适合切割、焊接或加工的激光设备，医学则按组织吸收特性选择波长与能量。每条路线都需要合适的光源、控制系统和工作条件。
通信走的是另一条路：把信息加载到光信号上，再由光纤传送。为满足长时间工作、体积和效率等要求，气体、半导体及其他固体激光器陆续发展。1960年的红宝石原型提供了可靠的实验立足点，后来的工程工作才把各类光源变成医院、工厂和通信网络中的设备。可控制的受激辐射由此成为一种能够按用途设计的技术。
参考：[5]