Na rozdiel od spontánnej emisie, kedy je energia nehospodárne rozdelená do širokého spektra žiarenia, dáva nám indukovaná emisia svetlo jednofarebné (monochromatické). Jeho kmitočet a vlnová dĺžka budú pritom vysoko stabilné a to nám dáva možnosť vytvoriť vysoko presné hodiny alebo štandard dĺžkovej miery. Einstein i Dirac si boli vedomí toho, že vynútené žiarenie nebude vyžarované všetkými smermi, ale podľa zákona zachovania impulzu bude presne smerované. Vzniknutý paprsok bude teda veľmi úzky a svetelná energia bude koncentrovaná v malej oblasti priestoru. Okrem toho je možné očakávať, že žiarenie prebehne veľmi rýchle, pretože dopadajúci kvantum žiarenia vyvolá takmer okamžite vynútenú emisiu.

K praktickému využitiu vynútenej emisií a tím pádom ku konštrukcií bolo treba vyriešiť dva rýdzo technické problémy.

1. Vytvoriť nerovnovážny stav, kedy bude viac atómov na vyšších energetických hladinách než na hladinách nižších. V takom prípade hovoríme o populačnej inverzií a teleso nazývame aktívnym prostredím.

2. Nájsť spôsob, ako udržať paprsok vnútri aktívneho prostredia dostatočne dlhú dobu, aby stihol nabrať čo najviac energie vynútených emisií. Povedané slovami rádiotechnika: vytvoriť príslušný rezonančný obvod so spätnou väzbou.

Maser

Historický vývoj rádiospektroskopie viedol od nepatrných dĺžok smerom k mikrovlnám. Rádiotechnika naopak postupovala od vĺn dlhých a stredných k vlnám kratším. V 40. rokoch nášho storočia sa oba tieto obory stretli v oblasti mikrovĺn. Oba obory si navzájom vymenili poznatky a odborníci si boli nútený osvojiť myšlienky a prístroje z toho druhého odvetvia. A tu, na rozhraní medzi dvoma obormi sa zrodila nová myšlienka – kvantový generátor mikrovĺn, mase [mejzr].

Ku konštrukcií kvantového generátoru, ako som sa už zmienil, bolo treba vyriešiť dva rýdzo technické problémy: rezonanční obvod a aktívne prostredie. Pre mikrovlny slúži ako rezonančný obvod dutinový rezonátor. Bolo teda len treba vytvoriť vhodné aktívne prostredie. Teoreticky sa o rôznych metódach vytvorenia aktívneho prostredia diskutovalo už niekoľko rokov. Ostávalo teda, aby niekto tieto teórie previedol do praxe. Chýbala tu ale potreba kvantového generátoru mikrovĺn, pretože by bol výkon takého generátoru podstatne menší než výkon magnetronu. Látkou, ktorá posúžila ako aktívne prostredie prvého kvantového generátoru sa stal čpavok. Molekula čpavku má tvar štvorstenu, kde podstava je tvorená tromi molekulami vodíka a vrchol molekulou dusíku. Molekula vykonáva rôzne rotačné a kmitavé pohyby.