激烈的竞争
　 1954年，汤斯使二能级的氨分子体系发生粒子数反转，相应地产生受激辐射，从而实现了电磁波在微波波段的相干放大和振荡。微波激射器因具有一般电子器件不具备的优点（如极高的频率稳定度和极低的噪声）得以广泛应用……汤斯和肖洛指出利用分子或原子体系的受激辐射原理的放大器和振荡器，在原理上可以推广到红外、可见光和更短波段，产生很好的相干辐射。
　　红宝石是一种淡红色的掺有杂质的氧化铝晶体，人们成功地利用红宝石中铬离子的三能级结构制造连续运行的固体微波激射器。红宝石极易合成，结构简单且易于处理。
　　 贾万认为，除了汤斯提出的用钾灯做泵浦源的光泵法外，其他泵浦方法也可用来产生激光。他提出可以用放电的方法在气体原子的两个能级间产生反转分布，他预言，如果利用氦氖混合气体，可以获得连续运转的气体激光器。

意外的成功
　　1960年肖洛指出，要在铬离子的2E能级和基态之间形成粒子数反转以产生很强的辐射线，必须把基态的离子抽空，这是很难办到的……
　　……梅曼以红宝石作为工作物质得到了方向性很好的红色激光，只要试验一下这种光的干涉性，就可证实这是相干性很好的光。
　　……贾万的氦氖气体激光器也顺利运转，这是{dy}台气体激光器，也是{dy}台连续运转的激光器！

　艰苦的探索
　　梅曼一开始并没打算用红宝石，他自己搞过红宝石的解析模型。作了详尽的计算后认为利用它很难成功。更为严重的是，有人发表论文，指出红宝石的量子效应（这是激光工作物质的一个重要参数，它是指发光体发射的光子数与激光时吸收的光子数之比）只有1%左右，这样红宝石就根本不能用。他想把它作为样品来寻找其他材料，这种材料应当具有红宝石的优点，如能级结构简单，结实耐用等，还应克服量子效应低的缺点。实验的结果表明，红宝石的量子效应远远不止1%。
　　……梅曼对含铬量合适的红宝石是激光合适的材料深信不疑，并坚持进行试验。以绿灯泵浦含铬量0.05%的红宝石，可以发现有相当多的铬离子从基态跃迁到激发态，激发原子的荧光量子效应高达70%以上……他找到边长1厘米的红宝石立方体，在相对的面上镀上银，以氙闪灯的强光照射，观察到荧光光谱的线宽变窄，这可能是受激辐射在一定程度上的影响造成的。他对红宝石样品和光学谐振腔做了进一步改善：把长约1.9厘米，半径为0.95厘米的红宝石圆柱体两端面磨平镀上银，置于螺旋形氙闪光灯中心，逐步增强闪光强度，发现荧光增强，谱线宽度变窄，方向性得到改善……

　有益的启示
　　肖洛等xx人士曾断言红宝石对产生激光作用不合适，红宝石因而成为禁区使许多人止步退却，但是梅曼却不盲从，他在回顾这一段经历时这样说：“我下决心找到红宝石的毛病，为此进行了详细的测量，试图找出红宝石低量子效应的由来，还设计了一个模型说明其内在效应，当我对模型进行分析后，没找到什么毛病，还发现了红宝石的量子效率相当高，有了这个发现，我就开始认真考虑红宝石。”他深有感触地指出：“我一发现红宝石的量子效应算错了，就对其它所有参数也作一番检查，自这以后，我对什么都不轻信。”
　　在许多人都以为以气体作为工作物质最容易取得成功的时候，梅曼却选择了固体物质作为攻关对象，他认为“对那些简单荧光固体只需分析很少几个能级，就能真正把握住内在过程。”对于气体，梅曼独具慧眼，发现“要考虑的因素太多了，如电子温度，离子数量以及速度分布等等”。他“对气体很快有了成见，起码不想用气体来作{dy}台激光器，因为涉及的过程太复杂了。”