Квантовая электроника
В 1958 году Н. Г. Басов, Б. М. Вул и Ю. М. Попов заложили основы теории полупроводниковых лазеров, а уже в 1962 году был создан первый инжекционный лазер [Р. Холл (R. N. Hall), У. Думке (W. L. Dumke) и др.] Интерес к ним обусловлен простотой в изготовлении, высоким КПД и возможностью плавной перестройки частоты в широком диапазоне (длина волны излучения определяется шириной запрещенной зоны). Существенным результатом является также создание в 1968 году лазеров на полупроводниковых гетероструктурах.
Терра-3
Идея изучения возможности использования излучения мощного лазера для поражения головных частей баллистических ракет на конечном участке траектории их полёта возникла в 1964 г. у Н. Г. Басова и О. Н. Крохина. В рамках научно-исследовательских работ в области создания систем противоракетной обороны в СССР проводилось изучение возможности использования в системах ПРО лазеров, СВЧ-излучения, систем космического базирования. Осенью 1965 г. Н. Г. Басовым, научным руководителем Всесоюзного научно-исследовательского института экспериментальной физики Ю. Б. Харитоном, заместителем директора Государственного оптического института по научной работе Е. Н. Царевским и главным конструктором ОКБ-30 Г. В. Кисунько была направлена служебная записка в Центральный комитет КПСС, в которой говорилось о принципиальной возможности поражения головных частей баллистических ракет (ГЧБР) лазерным излучением и предлагалось развернуть соответствующую экспериментальную программу. Предложение было одобрено и в 1966 г. решением советского правительства была утверждена программа работ по созданию лазерной стрельбовой установки «Терра-3», подготовленная совместно ОКБ «Вымпел», ФИАН и ВНИИЭФ. В 1969 г. из ОКБ «Вымпел» выделился коллектив СКБ, на основе которого возникло ЦКБ «Луч» (впоследствии НПО «Астрофизика»), на которое и было возложено выполнение программы «Терра-3». Одним из доводов в пользу начала работ над проектом «Терра-3», помимо соображений противоракетной обороны, была необходимость распознавать с земли и отслеживать траекторию полёта гражданских и военных спутников противника на геосинхронной орбите. На построенном в конце 1960-х гг. на полигоне Сары-Шаган научно-экспериментальном комплексе «Терра-3» проводились работы по применению высокоэнергетических фотодиссоционных лазеров (ВФДЛ) в интересах решения задач противоракетной обороны. Главным конструктором ЦКБ «Луч» и руководителем проекта НЭК «Терра-3», совершенно неожиданно для лиц участвующих в проекте, был назначен работавший в одном из оборонных конструкторских бюро опытный конструктор-ракетчик М. Г. Васин, который никогда ранее не занимался лазерами и лазерными системами. Его назначение свидетельствовало о том, что руководство ВПК СССР считало принципиальные научно-технические проблемы применения лазерного оружия для целей противоракетной обороны уже решёнными и возлагало на вновь созданную организацию в основном конструкторско-техническое оформление этих решений, — по мнению канд. физ.-мат. наук П. В. Зарубина, в те годы являвшегося начальником главного управления Министерства оборонной промышленности СССР, это было весьма ошибочным решением, что и проявилось в дальнейшем.