1957年，湯斯開始思索設計一種能產生紅外或可見光——而不是微波——脈澤的可能性。他和他的姻弟肖洛（A.L.Schawlow）在1958年發表了有關這方麵的論文，論文的題目叫《紅外區和光學脈澤》，主要是論證將微波激射技術擴展到紅外區和可見光區的可能性。
肖洛1921年生於美國紐約，在加拿大多倫多大學畢業後又獲碩士和博士學位。第二次世界大戰後，肖洛在拉比的建議下，到湯斯手下當博士後，研究微波波譜學在有機化學中的應用。他們兩人1955年合寫過一本《微波波譜學》，是這個領域裏的權威著作。當時，肖洛是貝爾實驗室的研究員，湯斯正在那裏當顧問。
1957年，正當肖洛開始思考怎樣做成紅外脈澤器時，湯斯來到貝爾實驗室。有一天，兩人共進午餐，湯斯談到他對紅外和可見光脈澤器很感興趣，有沒有可能越過遠紅外，直接進入近紅外區或可見光區。近紅外區比較容易實現，因為當時已經掌握了許多材料的特性。肖洛說，他也正在研究這個問題，並且建議用法布裏-珀羅標準具作為諧振腔。兩人談得十分投機，相約共同攻關。湯斯把自己關於光脈澤器的筆記交給肖洛，裏麵記有一些思考和初步計算。肖洛和湯斯的論文於1958年12月在《物理評論》上發表後，引起強烈反響。這是激光發展史上具有重要意義的曆史文獻。湯斯因此於1964年獲諾貝爾物理學獎，肖洛也於1981年獲諾貝爾物理學獎。
在肖洛和湯斯的理論指引下，許多實驗室開始研究如何實現光學脈澤，紛紛致力於尋找合適的材料和方法。他們的思想啟示梅曼（T.Maiman）做出了第一台激光器。
梅曼用一根紅寶石棒產生間斷的紅光脈衝。這種光是相幹的，在傳播時不會漫散開，幾乎始終保持成一窄束光。即使將這樣的光束射到32萬千米之外的月球上，光點也隻擴展到兩三千米的範圍。它的能量耗損很小，這樣，人們就自然想到向月球表麵發射光脈澤束，以繪製月麵地形圖，這種方法遠比以往的望遠鏡有效得多。
大量的能量聚集在很窄的光束中，使它還能用於醫學（例如在某些眼科手術中）和化學分析，它能使物體的一小點汽化，從而進行光譜研究。
這種光比以往產生的任何光具有更強的單色性。光束中的所有光都具有相同的波長，這就意味著這種光束經調製後可用來傳送信息，和普通無線電通信中被調製的無線電載波幾乎完全一樣。由於光的頻率很高，在給定的頻帶上，它的信息容量遠大於頻率較低的無線電波，這就是用光作載波的優點。
可見光脈澤就是現在大家熟悉的激光，激光的英文名字也可音譯為鐳射（laser），laser是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”（受激輻射光放大）的縮寫。
梅曼是美國休斯研究實驗室量子電子部年輕的負責人。他於1955年在斯坦福大學獲博士學位，研究的正是微波波譜學，在休斯實驗室做脈澤的研究工作，並發展了紅寶石脈澤，不過需要液氮冷卻，後來改用幹冰冷卻。梅曼能在紅寶石激光首先作出突破，並非偶然，因為他已有用紅寶石進行脈澤的經驗多年，他預感到用紅寶石做激光器的可能性，這種材料具有相當多的優點，例如能級結構比較簡單，機械強度比較高，體積小巧，無需低溫冷卻，等等。但是，當時他從文獻上知道，紅寶石的量子效率很低，如果真是這樣，那就沒有用場了。梅曼尋找其他材料，但都不理想，於是他想根據紅寶石的特性，尋找類似的材料來代替它。為此他測量了紅寶石的熒光效率。沒有想到，熒光效率竟是75%，接近於1。梅曼喜出望外，決定用紅寶石做激光元件。
通過計算，他認識到最重要的是要有高色溫（大約5000K）的激烈光源。起初他設想用水銀燈把紅寶石棒放在橢圓形柱體中，這樣也許有可能起動。但再一想，覺得無須連續運行，脈衝即可，於是他決定利用氙（Xe）燈。梅曼查詢商品目錄，根據商品的技術指標選定通用電氣公司出產的閃光燈，它是用於航空攝影的，有足夠的亮度，但這種燈具有螺旋狀結構，不適於橢圓柱聚光腔。他又想了一個妙法，把紅寶石棒插在螺旋燈管之中，紅寶石棒直徑大約為1厘米、長為2厘米，正好塞在燈管裏。紅寶石兩端蒸鍍銀膜，銀膜中部留一小孔，讓光逸出。孔徑的大小，通過實驗決定。