隨後，湯斯等又進一步設想將微波激射器的發射波長拓展到紅外和可見光波段，並於1958在美國出版的“物理學評論”雜誌上詳細地介紹了他的設想。美國休斯公司實驗室的梅曼最先實現了湯斯的設想，研製成功了發射可見光的激射器，也就是現在所稱的激光器。
激光器與普通光源不一樣，普通光源主要是以自發輻射過程為主發射光輻射，激光器則是以受激發射過程為主發射光輻射，這兩種發射過程產生的光輻射在性能上完全不同。
在自發發射光輻射過程中，因為各個原子發射光輻射的行動是自由的，它們可以朝任何方向發射光輻射，也可以發射任何頻率的光輻射，其結果是，我們能夠見到四麵八方傳播的五顏六色的光束。受激輻射過程就不一樣了，在高能態E2的原子是受外來頻率hν的光子誘導返回能態E1的，各個原子此時的行動就不再是自由的了，它們往哪個方向發射，發射什麼頻率的光輻射，全在這個外來光子的控製下，它們隻能朝與這個外來光子相同傳播方向發射光子，隻能發射與這個外來光子相同頻率的光子。光源中在高能態的原子都是進行著這種受激輻射，光源就隻朝一個方向發光，隻發射幾乎是一種頻率的光輻射。所以激光器也就有與普通光源顯著不同的性質，概括起來，激光器有如下幾方麵的特點：
（1） 定向發光普通光源是向四麵八方發光的，要讓它發射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，把發射光彙集起來向一個方向射出。將光源發射的光輻射集中到前方傳播，加強照明力度，讓我們能夠看清楚更遠的物和人。
激光器發射的激光，天生就是朝一個方向射，是一束非常好的平行光束，光束的發散角極小，大約隻有0.001弧度。所以，激光能夠照亮的距離可以很遠很遠，1962年，人類第一次使用激光照亮月球。地球離月球的距離約38萬公裏，使用普通光源，無論如何也是辦不到的。
（2） 亮度極高亮度是光源特性的重要指標之一，它是光源發光麵單位麵積上朝某一個方向的單位立體角內發射的光功率，計算單位是“瓦br厘米.2·立體角”。在激光器發明前，人工光源中高壓脈衝氙燈的亮度算最高，與太陽的亮度不相上下，而激光器的亮度則非常高，普通使用的激光器，其亮度就能超過氙燈的幾十億倍。激光器亮度極高的主要原因之一是它定向發光，大量光子集中在一個極小的空間範圍內射出，僅僅是這個因素，就能夠使激光器的亮度比發光功率相同的普通光源高幾百萬倍！其次，光源的亮度也與發光麵積有關，相同的發光功率，從麵積較小的發光麵發射出來，其亮度就比從發光麵積比較大的發光麵發射出來高。普通光源的發光麵積比較大，比如太陽，它的發光麵積達6×1022平方厘米，所以，太陽總光輻射功率雖然很高，達3.8×1026瓦，但單位麵積發射的光功率隻有5×10.3瓦br厘米.2，數量並不高。激光器的發光麵積則很小，輸出功率10億瓦的激光器，其發光麵積也隻不過1平方厘米，單位發光麵積發射的光功率比太陽高百萬倍。兩項特性組合起來，一台普通激光器的亮度就比太陽高幾十億倍！
隨後，湯斯等又進一步設想將微波激射器的發射波長拓展到紅外和可見光波段，並於1958在美國出版的“物理學評論”雜誌上詳細地介紹了他的設想。美國休斯公司實驗室的梅曼最先實現了湯斯的設想，研製成功了發射可見光的激射器，也就是現在所稱的激光器。
激光器與普通光源不一樣，普通光源主要是以自發輻射過程為主發射光輻射，激光器則是以受激發射過程為主發射光輻射，這兩種發射過程產生的光輻射在性能上完全不同。
在自發發射光輻射過程中，因為各個原子發射光輻射的行動是自由的，它們可以朝任何方向發射光輻射，也可以發射任何頻率的光輻射，其結果是，我們能夠見到四麵八方傳播的五顏六色的光束。受激輻射過程就不一樣了，在高能態E2的原子是受外來頻率hν的光子誘導返回能態E1的，各個原子此時的行動就不再是自由的了，它們往哪個方向發射，發射什麼頻率的光輻射，全在這個外來光子的控製下，它們隻能朝與這個外來光子相同傳播方向發射光子，隻能發射與這個外來光子相同頻率的光子。光源中在高能態的原子都是進行著這種受激輻射，光源就隻朝一個方向發光，隻發射幾乎是一種頻率的光輻射。所以激光器也就有與普通光源顯著不同的性質，概括起來，激光器有如下幾方麵的特點：