Alfred Kastler studerade tidigt så kallade Hertzska resonanser, det vill säga växelverkan mellan atomer och elektromagnetisk strålning i radio- eller mikrovågsområdet (∼1–1 000 MHz). Tillsammans med Jean Brossel utvecklade han omkring 1950 två nya metoder härför, optisk pumpning och optisk dubbelresonans. Med den senare metoden kan resonansstudier utföras i exciterade tillstånd