Вклад Николая Басова в развитие квантовой электроники заключается в следующих достижениях:

• Установление принципа усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами. 25 Это открытие, сделанное в 1952 году вместе с Александром Прохоровым, легло в основу создания новых устройств, способных работать на этом явлении. 3 В 1954 году на базе этих разработок в СССР был создан первый квантовый генератор (мазер) на пучке молекул аммиака. 35
• Разработка различных типов полупроводниковых лазеров. 2 Совместно с Ю. М. Поповым и Б. М. Вулом Басов предложил идею создания различных типов лазеров: в 1962 году был создан первый инжекционный лазер, затем лазеры, возбуждаемые электронным пучком, а в 1964 году — полупроводниковые лазеры с оптической накачкой. 2
• Исследования по мощным газовым и химическим лазерам. 2 Под руководством Басова были созданы фторводородный и йодный лазеры, а затем эксимерный лазер. 2
• Предложение использовать лазеры для управления процессами термоядерного синтеза. 3 Басов стал первым, кто предложил использовать лазер для нагрева плазмы, что открыло новые возможности для исследований в области физики высоких энергий и термоядерных реакций. 3
• Разработка физических основ создания квантовых стандартов частоты. 2 Басов выдвинул идеи новых применений лазеров в оптоэлектронике (таких, как создание оптических логических элементов), выступал инициатором многих исследований по нелинейной оптике. 2

За свои заслуги в создании лазера Николай Басов в 1964 году получил Нобелевскую премию по физике (совместно с Александром Прохоровым и Чарльзом Таунсом). 3