Окончил пензенскую школу №10 в 1947 году и Московский инженерно-физический институт в 1952 году. Совместно с Н. Г. Басовым и Б. М. Вулом предложил идею создания полупроводниковых лазеров, эксимерных лазеров, возбуждаемых электронным пучком. Совместно с И. А. Полуэктовым впервые предсказал эффект самоиндуцированной прозрачности в полупроводниках.
Основатель научной школы «Полупроводниковые лазеры». С 1993 года возглавляет лабораторию оптоэлектроники ФИАН имени П. Н. Лебедева. С 1995 года член института электроинженеров США.
Автор и соавтор более 250 научных работ, в том числе: