今天，半導體激光器的發展令人刮目，但是，這樣的美景是來之不易的！在1958～1961年期間，人們曾懷疑用半導體材料製作激光器的可能性，理由是：激光器要求較長的腔長，而半導體材料具有很強的自由載流子吸收，這不利於製作長腔。這一想法在Bernard和Ouraffourg提出半導體受激輻射條件(非平衡載流子的準費米能級差>輻射光子能量)和GaAs發光二極管的效率實現100％(77K)之後，才得到改變。最後，人們才認識到：采用直接帶隙半導體和pn結結構是可能製成半導體激光器的。
1962年，MIT林肯實驗室的科學家希望能用GaAs製作出速度更快的微波器件，因為他們知道，在化合物半導體中，電子的移動速度更快。實驗發現：擴散到晶體中的雜質與合金中的雜質，其作用是完全不同的。結果RobertRediker，Tom Quist和Robert Keyes等人，終於用GaAs製成發光二極管(LED)，並且發現：它的輻射效率很高。
1962年9月，Keyes在一次會議上宣布了這項發現，坐在下麵有Robert Hall是一位來自通用電氣研究和發展中心的半導體專家。以前，他曾懷疑是否能用半導體材料製作激光器。
但在聽了Keyes的報告之後，他很快改變了想法。回到實驗室後，立即組織了一個小組開始工作，利用擴散的GaAs的pn結，並將兩個端麵拋光成鏡形成F-P腔(1963年，開始，用解理方法製作F-P腔)。結果，在1963年的9月中旬，半導體激光器終於研製成功了。在此後的一周內，就有3個小組宣布：LD研製成功。
半導體激光器的成功問世使人們非常興奮，但是，也使一些人感到掃興：當時的LD，隻能在液氮溫度下，加很大的電流脈衝才能工作，而且要改善似乎也很困難。主要問題是：當溫度從77K上升到300K(室溫)時，閾電流要升高100倍。1964年，林肯實驗室實現了室溫脈衝運轉，閾電流為25安(培)，脈衝寬度50納秒。脈衝間隔要求很大，以便散熱，更糟的是壽命很短。那時，僅有少量器件在實驗室中使用，不少人開始對它失去興趣。
但是，軍事和通信部門仍然對它抱有很大希望，研究工作仍在許多國家進行，到1967年，終於實現了一個突破：
采用異質結構的單異質結激光器問世。RCA的Henry Kressel采用這一方法，使閾電流密度從60000安／厘米2降到10000安／厘米2以下，LD終於能穩定地在室溫脈衝運轉了。
美國陸軍希望用它來製作空-空導彈測距儀，RCA開始研製，並與1969年4月投入生產。此後，其他公司也開始生產GaAs單異質結激光器。
通信工業需要室溫連續(CW)運轉的LD。化學家Morton Anish和物理學家Lzuo Hayashi於1966年開始研究這個問題。經過幾年的努力，他們終於1970年研製成功雙異質結(DH)激光器。一開始，閾電流比最好的單異質結還要高。
但是他們發現：增加的異質結減小了閾電流隨溫度快速上升的趨勢。
當時，美國人還不知道列寧格勒約飛研究所也在從事類似的工作，直到1969年8月，Zhores Afferov赴美開會並訪問Bell實驗室時，他們才獲悉蘇聯人已在這方麵做了很好的工作。競爭給Bell小組的壓力很大，在經過緊張的研究工作之後，人們終於在Panish的門上發現了這樣一張令人振奮的條子：“在24℃連續運轉，確實！1970年6月1日上午10∶30！”。不過，他們不知道Afferov小組已在5月6日就達到同樣的目標了。Affemv采用了條形結構以控製模式，並把電流限製在窄條的作用區中。
LD實現連續運轉之後，所遇到的第一個難題是壽命問題。當時，LD的壽命不長，“好的器件30～40秒，差的1～2秒就死亡”。有人擔心，GaAs激光器會不會與當年隧道二極管一樣，壽命就是長不了！後來發現：LD退化與腔麵損壞有關，腔麵鍍膜後好一些，但一些器件仍然呈現緩慢衰退。研究表明，這是由於在運轉過程中，缺陷和應力在晶體中傳播，引起暗線缺陷(DLD)在輻射區增長。暗線缺陷的發現和解決是一個重要的裏程碑，到1973年雙異質結激光器的壽命就達到1000小時了。
1975年，GaAs／AIGaAs DH激光器已有商品出售，當時Laser Diode Labs開始提供5～10毫瓦的商品，價格250～350美元／隻，保證壽命僅為1000小時(42天)。但是，通信要求更長的壽命，如AT&T要求LD在電話係統中能運轉數萬小時。在設計更加合理、工藝不斷完善、檢測更加嚴格的情況下，1977年，AT&T通過高溫加速老化所得到的LD壽命已達100萬小時。不過，要將如此高的可靠性從實驗室轉到生產，還需要時間，因此，在第一個使用GaAlAs LD的光纖通信係統中，壽命問題仍然受到人們的高度關注，仍將它放置在溫度穩定的環境中。