第一台激光器只能输出波长为6943埃的激光。实际应用当然希望能有许多种输出各种波长的激光器供选择使用，甚至希望激光器象收音机一样，可以调谐。在1958-1959年许多人提出激光器设计方案时，就已经设想了几种工作物质。激光器问世以后，很快就形成一个普查激光工作物质的热潮。六十年代前半期，就涌现出各种物态的上百种工作物质，上千条激光谱线。

二十多年来，研制出的激光器种类数以干计，通过选择和淘汰，现在保留下来的性能良好、真正有用的器件有几十种。到1962年底，固体激光工作物质的普查基本结束，其中最重要的是钕离子的发现。这种离子掺在晶体和玻璃中可构成很有效的工作物质。敏玻璃激光器1961年11月由斯尼泽研制成功，这是一种大功率脉冲器件，目前主要用于激光核聚变。1964年4月范尤特制成的纪铝石榴石激光器，应用很广，是唯一能在室温下连续运行的固体器件，输出功率也较大。

两者的输出波长都是1.06微米。继1960年底远红外波段的氢氛激光器之后，1962年6月研制出产生6328埃的氦氛激光器，它的单色性、方向性和稳定性都很好，而且输出的是可见光，引起人们的很大兴趣。约从1962年起，气体工作物质的普查工作活跃起来。惰性气体氩、氪、氙以及许多金属蒸汽激光器相继问世。采用1963年秋贝尔实验室研制成汞离子激光器所提出的新的放电方式，氩离子激光器于1964年问世，由于它能连续高功率输出在水中有良好穿透性能的绿光，特别受到重视。

此外，1964年夏，佩特耳研制成功的在10.6微米处工作的二氧化碳激光器，由于输出大能量和大功率而获得极迅速的发展。半导体作为激光工作物质的可能性问题重受到关注，1962年9月美国的霍尔首先报道在0.9微米波长处工作的神化像半导体激光器研制成功，但由于其方向性和单色性较差，寿命短，而且工作条件苛刻，未能获得实际应用。直到1970年贝尔实验室的林严雄等人研制成功异质结砷化综激光器，才使半导体激光器发展到一个新阶段。

这种激光器连续工作，输出波长为0.85微米，正好对应于当时制成的低损耗光导纤维的最小损耗波长。从此，半导体激光器作为激光通信的光源，不断得到改进，现在寿命已超过千万小时。六十年代前期的激光器都只能输出分立谱线的激光。激光的可调谐性是在1966年索洛金等人研制成功两种液体染料激光器后获得的。激光输出的可调谐性对光谱学、非线性光学、光通信，同位素分离等许多科学技术领域有重要意义，因此多种可调请激光器发展了起来。半导体激光器也具有可调谐的性质。

1970年巴索夫研制成功第一台准分子激光器，这种集“脉冲功率技术”、“原子—分子光谱技术”和“激光技术”之大成而出现的准分子激光器，输出的波长可在繁外和真空紫外波段调谐，准分子激光器现已发展到很高水平，它们可以高重复率工作，而且一个脉冲能输出102焦耳以上的能量。为了得到新的激光谱线，科学家们除继续探索新的激光工作物质外，还利用了倍频、和频、差频、参量振荡等非线性光学方法，大大扩展了激光覆盖的电磁波谱区域。到1982年，激光输出的最短和最长的波长已分别达到335埃和2650毫米。

现在，已有的激光器已基本上能满足科学技术对激光谱线的需要，不过，也仍然期待着新的激光系统提供具有特殊性能的相干光。例如，现在还没有能够在可见光区域产生较大功率的激光器，基础科学的研究也还需要波长更短的激光器。因此，激光工作者们还在努力研制新的激光器，向长和短两个方向开拓。激光极高的亮度，使军事部门注意到实现“死光武器”的可能性。主要在军方的资助下，大能量激光器件获得迅速发展。最初人们着眼于固体器件，这是由于虑到输出能量大，势必需要原子密度大。

不过，固体激光器受工作物质制备尺寸的限制，而且掺杂均匀性和光学优质也因大尺寸而遇到困难，同时，热损坏和排热的困难也难以解决。虽然玻璃激光器要好些，但也不能根本解决问题，而且效率很低。出乎人们的意料，1964年佩特耳研制出高效率的二氧化碳激光器有较大的能量输出。1966年二氧化碳激光器输出功率达1000瓦；1969年将纵向流动的二氧化碳改为横向流动，功率提高到每米2000瓦以上；1968年出现的气动二氧化碳激光器，连续输出功率高达60千瓦。

但气体器件，继续提高大能量输出也由于排热困难而受到限制。化学激光器 的研制是发展大能量激光器的另一有效途径，1964年卡斯被和皮门托耳用闪光光解法得到了在1.30微米处工作的第一台化学激光器。但直到1969年由于三项研究——Tal'roze等人关于放电引发化学反应的化学激光器的研究，斯潘塞等人关于超声混合连续波化学激光器和库尔等人关于“纯化学”转移的化学激光器的研究之后，化学激光器开始得到深入的发展。化学激光器由于它的效率高，而且有可能不依靠电网供电而避开了能源的限制，所以在大能量器件上，比固体、气体器件更加吸引人。