他因此成为康乃尔大学的研究生，专攻核子物理学。然而，阿什金最终没有进入核子物理学领域，因为他的哥哥声名远播，他不愿成为「阿什金第二」。阿什金得到康乃尔大学博士学位后，已转职到贝尔实验室作研究的老师弥尔曼邀请他一起共襄盛举。1952年，他应聘进入位于新泽西州的贝尔实验室研究微波物理。1961年，又改研究激光物理。
职业生涯.在贝尔实验室，阿什金的研究主要是在微波领域。1960年代，随着激光的发明，学者们开始转移研究项目，阿什金也开始研究激光。他发布了很多关于非线性光学、参数振盪器