现代光学是基于激光的发展而建立起来的。激光的发明是光学发展史上的一个革命性的里程碑。

红宝石激光器的诞生使人类第一次得到自然界中不存在的光源——激光。由于激光具有强度大、单色性好、方向性强等一系列独特的性能，很快被运用到材料加工、精密测量、通讯、测距、全息检测、医疗、农业等极为广泛的领域。现代科学技术的发展，又使激光进入了超快超强领域。激光器可以产生4fs(1fs=10-15s)的超短脉冲，如此短的时间标尺可以度量飞秒量级的物理变化。物质稳定存在是因为原子核有足够的束缚力将电子禁锢，以氢核对电子的作用为例，作用力大概为1016 W/cm2。现在激光器产生激光的强度可以达到1021-22 W/cm2，那么激光场强对于原子的作用力就不再是微扰量级，很容易将电子与原子核撕裂，可以探索亚原子量级的微观结构。

激光创造了极端的时间尺度和极端的场强，极大的扩展了光学的应用，将应用扩展到高分辨光学测量、高强度非线性光学、相对论非线性光学、超快动力学和强场物理等领域。利用飞秒激光探究分子的解离过程的研究获得了1999年诺贝尔化学奖，应用激光的超高时间分辨率的特性去探测分子的解离过程，对化学研究来说具有非常重要的意义。激光聚焦可以实现电场高达1012V/m，超强激光与等离子体相互作用，产生的加速电场可以比常规加速器高出千倍以上。此外，光也已经成为当代计量的新标尺，1983年第17届国际计量大会上确定：米是光在真空中传播1/299792458秒时间间隔所经路径的长度。