Laser
Samanaikaisesti tämän kanssa jatko-opiskelija Gordon Gould Columbian yliopistosta työskenteli talliumin energiatasoja käsittelevän tutkimuksen parissa. Townesin tavattuaan Gould oli tehnyt muistiinpanoja ideastaan rakentaa "LASER". Termi laser kuitenkin julkaistiin ensimmäistä kertaa Gouldin vuoden 1959 artikkelissa. Gould suunnitteli -aseria käytettäväksi päätteenä laitteen tuottaman aallonpituuden mukaan, mutta lopulta vain termi laser yleistyi. Gould pohti useita sovelluksia lasereille muun muassa spektroskopian, interferometrian ja ydintekniikan alalta. Gould haki patenttia myöhemmin samana vuonna. Tämä hakemus kuitenkin hylättiin ja Bell Labs sai patentin vuonna 1960. Tätä seurasi parikymmentä vuotta kestänyt riita, jonka tuloksena liittovaltion tuomioistuin määräsi vuonna 1987 Gouldille patentin optisesti pumpatusta ja kaasupurkauslaserista.
Optiikka
Optisia välineitä oli keksitty jo aikaisemmin, mutta varsinaisesti uuden ajan optiikan tutkimuksen aloitti vasta nykyaikaisen valo-opin isänä pidetty Johannes Kepler. Vuoden 1604 ensimmäisenä päivänä Kepler esitteli keisarille "Astronomiæ Pars Optica" -teoksen käsikirjoituksen, jonka laatimiseen hän oli saanut aiheen aiemmin tapahtuneista auringon- ja kuunpimennyksistä. Teoksessaan hän väitti valon voimakkuuden olevan kääntäen verrannollinen valonlähteen etäisyyteen ja valonnopeuden olevan äärettömän suuri. Tässä samassa teoksessa Kepler selitti ensimmäisen kerran oikein kuvan muodostumisen verkkokalvolle: kuva on verkkokalvolla väärin päin, koska silmän etuosan linssi kokoaa silmään saapuvan valon ennen verkkokalvoa. Hän yritti selittää myös, miten taitekulma valon taittuessa riippuu tulokulmasta, mutta epäonnistui tässä. Paremmin tässä ongelmassa suoriutui hänen aikalaisensa Willebrord Snellius. Laki nimettiin hänen mukaansa Snellin laiksi, vaikka hän itse ei tulosta julkaissutkaan; sen julkaisi vasta myöhemmin Christiaan Huygens. Nykymuotoonsa lain johti vuonna 1644 filosofi René Descartes. Lopulta Pierre de Fermat täydensi lakia lisäämällä vuonna 1657 siihen yhteyden valon nopeuteen väliaineissa. Kepler auttoi Galileita tämän rakentaman kaukoputken parantamisessa.