另外，1960年，龔祖同擔(dān)任研制2.16米天文望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)負(fù)責(zé)人。隨后為其中間試驗(yàn)品60 cm望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)、加工、裝調(diào)奔波。由于“文化大革命”的影響，這項(xiàng)工作拖延了17年。由于龔祖同促進(jìn)修改，最終于1976年成為一臺(tái)有用的望遠(yuǎn)鏡。這項(xiàng)工作為制造中國(guó)的天文望遠(yuǎn)鏡培養(yǎng)了一批專業(yè)人才。西光所原科研處長(zhǎng)陳中仁研究員追憶講述，“遺憾的是，當(dāng)2.16米天文望遠(yuǎn)鏡于1989年矗立在河北省興隆縣山上開始探索宇宙的奧秘時(shí)，龔祖同已經(jīng)與世長(zhǎng)辭。”

熔煉出中國(guó)第一爐光學(xué)玻璃。龔祖同深知，不能生產(chǎn)光學(xué)玻璃，光學(xué)工業(yè)難為無米之炊。依靠進(jìn)口玻璃，中國(guó)的光學(xué)工業(yè)不可能真正獨(dú)立。因此，從依靠進(jìn)口光學(xué)玻璃制成軍用雙目望遠(yuǎn)鏡起，自行生產(chǎn)光學(xué)玻璃就成了他魂?duì)繅?mèng)繞的目標(biāo)。

1939年冬，龔祖同用自己公費(fèi)留學(xué)節(jié)省下來的400英鎊及同學(xué)的資助，于1940年初開始在上海小規(guī)模試制光學(xué)玻璃。由于重慶國(guó)民政府設(shè)法營(yíng)救，龔祖同得以喬裝逃出上海，返回昆明。第一次試制光學(xué)玻璃失敗。

1942年，他到貴陽紅巖沖建造簡(jiǎn)易廠房，開始試制光學(xué)玻璃。但在日本投降后，當(dāng)局者認(rèn)為光學(xué)玻璃可以從美國(guó)進(jìn)口，自己不值得搞，因而撤銷了貴陽試制廠。龔祖同第二次試制光學(xué)玻璃宣告失敗。

1945年10月至1948年 ，龔祖同千方百計(jì)利用各種資源和機(jī)會(huì)，輾轉(zhuǎn)南北各地，分別在秦皇島耀華玻璃廠、上海耀華公司試制光學(xué)玻璃。而這第三次試制光學(xué)玻璃的愿望又成了泡影。幸運(yùn)的是，他在上海耀華廠認(rèn)識(shí)了在英國(guó)獲得博士學(xué)位回國(guó)的王大珩。

中華人民共和國(guó)成立后，王大珩任中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春儀器館館長(zhǎng)。1950年，王大珩從東北人民政府申請(qǐng)了40萬元撥款，邀請(qǐng)龔祖同去長(zhǎng)春攻關(guān)。

知難而進(jìn)，屢敗屢戰(zhàn)，龔祖同日夜生活在爐邊，全身心投入在工作中。1952年除夕，第一次獲得了300升(一大坩堝)K8光學(xué)玻璃。接著又成功了兩坩堝。

歷盡艱辛，他終于實(shí)現(xiàn)了自己的宏愿，開創(chuàng)了中國(guó)自行生產(chǎn)光學(xué)玻璃的歷史。接著是鞏固、提高，開發(fā)新的品種。由硼冕玻璃到火石玻璃，再到鋇冕玻璃。在工藝上從經(jīng)典法發(fā)展到澆鑄法。與此同時(shí)，他們向全國(guó)各地提供了圖紙以解決國(guó)內(nèi)急需，他們有時(shí)甚至把自己的試制車間供工業(yè)部門生產(chǎn)之用。

中國(guó)的光學(xué)玻璃工業(yè)從此誕生。

從1951年春提出光學(xué)玻璃試制車間的規(guī)劃到1958年轉(zhuǎn)而研制紅外變像管，龔祖同為中國(guó)光學(xué)玻璃的試制與推廣生產(chǎn)整整工作了7個(gè)年頭。1957年他發(fā)表了《光學(xué)玻璃熔制的發(fā)展及有關(guān)原理》一文，對(duì)其7年來熔制光學(xué)玻璃的經(jīng)驗(yàn)作了科學(xué)的總結(jié)。

1962年，龔祖同奉命來到西安，協(xié)助組建中國(guó)科學(xué)院光學(xué)精密機(jī)械研究所后，又創(chuàng)造了我國(guó)光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)個(gè)重要的第一。

東北到西北：締造一個(gè)西光所

1962年3月，為發(fā)展中國(guó)的核武器，解決用于核爆試驗(yàn)必需的高速攝影和耐輻照光學(xué)材料問題，在錢三強(qiáng)、王淦昌和張勁夫的提議下，國(guó)家二機(jī)部和中國(guó)科學(xué)院決定在西安成立一個(gè)以核爆試驗(yàn)光測(cè)任務(wù)為方向的研究所。

國(guó)之所需，我之所向。龔祖同受命擔(dān)任所長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院新技術(shù)局副局長(zhǎng)蘇景一任黨委書記。龔祖同帶領(lǐng)中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所數(shù)名科技骨干來到地處黃土高原的西安，在原中國(guó)科學(xué)院陜西分院所屬西安原子能所、應(yīng)用光學(xué)所、機(jī)械所、半導(dǎo)體所、科儀廠的基礎(chǔ)上建立了中國(guó)科學(xué)院光學(xué)精密機(jī)械研究所西安分所，1965年正式命名為中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所。

據(jù)西光所一些已經(jīng)是耄耋之年的老同志回憶，在建所初期，我們國(guó)家正處于三年經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期，工作條件異常艱苦，科研設(shè)施相當(dāng)簡(jiǎn)陋。在科研大樓未蓋好之前，各研究室都擠在邊家村老區(qū)的東一樓（宿舍樓）辦公，一間14平方米的房間放6-8張二斗桌，光學(xué)設(shè)計(jì)靠翻五位對(duì)數(shù)表，機(jī)械設(shè)計(jì)全用繪圖儀、鴨嘴筆，電路系統(tǒng)靠電烙鐵手工焊接。當(dāng)時(shí)的一臺(tái)手搖臺(tái)式計(jì)算機(jī)就是所里最先進(jìn)的設(shè)備。但是，大家工作起來是不分晝夜，辦公室燈火通明，常常直至深夜12點(diǎn)。

龔祖同重任在身，帶領(lǐng)這支年輕的研究所隊(duì)伍，一往無前，爭(zhēng)分奪秒，于1964年6月，研制出我國(guó)第一臺(tái)單片克爾盒高速攝影機(jī)和每秒20萬次高速攝影機(jī)，參加1964年10月16日我國(guó)首次原子彈試爆并圓滿完成光測(cè)任務(wù)。1966年11月，他們又研制出每秒250萬次高速攝影機(jī)，參加1967年6月17日我國(guó)首次氫彈試爆并圓滿完成光測(cè)任務(wù)。

核試驗(yàn)轉(zhuǎn)入地下以后，在他領(lǐng)導(dǎo)下研制的電視變像管高速攝影機(jī)、雙路單幅變像管高速攝影機(jī)和納秒變像管掃描高速攝影機(jī)在1983-1984年三次地下核試驗(yàn)中成功獲得早期中子流γ射線和X射線強(qiáng)度及能量分布的數(shù)據(jù)資料，為國(guó)家的核武器發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

在此后的歲月里，在龔祖同的領(lǐng)導(dǎo)下又陸續(xù)研制成功速度從每秒幾十幅到2000萬幅的間歇式高速攝影機(jī)、棱鏡補(bǔ)償式高速攝影機(jī)、等待型轉(zhuǎn)鏡高速攝影機(jī)、同步型高速攝影機(jī)、狹縫式高速攝影機(jī)、變像管皮秒掃描高速攝影機(jī)、軟X射線皮秒條紋相機(jī)、變像管瞬時(shí)高溫議，以及不同時(shí)間分辨率的轉(zhuǎn)鏡型掃描高速攝影機(jī)和小型電影經(jīng)緯儀等。