中国对激光器的研究，开始于60年代。1963年12月，毛泽东在听取国务院副总理兼国家科学技术委员会主任聂荣臻汇报十年科学技术规划时指出：“激光，要组织一批人专门去研究它。”随后，在钱学森的带领下，中国开始研究激光炮。
1964年，中国科学院上海光学精密机械研究所（简称“上海光机所”）成立。1964年，国家启动“6403”（是640工程中“项目3”）高能钕玻璃激光系统，建成了具有工程规模的大口径（120毫米）振荡—放大型激光系统，最大输出能量达32万焦耳；改善光束质量后达3万焦耳；成功地进行了打靶实验，室内10米处击穿80毫米铝靶，室外2公里距离击穿0.2毫米铝耙，并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理；最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍。该项目虽在1976年下马，但使中国激光技术科研水平上了一个台阶。
1986年夏天，张爱萍将军为激光12号实验装置亲笔题词“神光”。于是，该装置正式命名为神光-1。