随后的日子里，他带着团队，不断向这个难题发起冲锋，创造性提出“双激光沉积”“多元掺杂”“化学辅助沉积”等思想，构建了国际先进的双激光沉积系统，掌握了大面积均匀薄膜关键核心技术。最终，他们在国内首次通过了超高音速风洞试验。
程勇团队的成功来自“非线性思维”，2004年，程勇被总装备部派送到中国科技大学应用物理系做高级访问学者。一年时间里，他充分了解了当时国际前沿的光学研究进展，创新提出了“互注入相干合成”的激光技术新思想。这时的程勇虽然在国内光学界已经小有名气，但限于种种“先天不足”，他的想法并没有得到多少人响应。毕竟，一个士官学校在科学界还没有名气啊！
程勇并不放弃，抓住一切机会和同行们交流，承受了诸多质疑和否定。在与一位知名教授交流时，他描述了自己的观点——学术上只要满足激光相干合成的条件，即相同频率、相同偏振态、相同相位、相同振动方向，就能让激光合多为一，然而目前实现这一条件的手段非常复杂，代价很高；“互注入”则是把原本互不关联的的激光注入到同一个谐振腔里，让它们相互注入与交融，经历共同的振荡过程，就很容易同频共振，合成一束光。
“就好像是两个原本生活经历、背景不同的人组成一个团队。你把你的信息给我，我把我的信息给你，我们就有了共同的理想目标，实现1+1>2。”程勇比喻道。
听了这样形象的解释，这位原本持反对意见的教授当时给予了高度评价，认为这是一种划时代的创新思想和物理机制。在总装备部的支持下，他带领团队开展了这项研究。
2008年，这项课题节点目标探索完成，相关论文发表在美国《Electronics Letter》杂志上，立即引起国内外高度关注。
在刘旭、米朝伟等助手的协助下，程勇在自主构建的固体激光平台上做了大量验证试验，使激光远场获得非常理想的相干分布。
