今天，光学纤维已经广泛应用于光纤通讯及许多传像场域。纤维光学是二战后发展起来的光学分支，而在20世纪60年代初，纤维光学在中国还是空白。龚祖同以敏锐观察和掌控科技发展前沿脉博的判断力，于1962年就在新成立的西光所建立了中国第一个纤维光学研究室，组织、指导年轻的科技人员从设计制造拉丝设备做起，于1964年成功地拉出了中国第一根导光纤维，制成了第一根传光束和第一根传像束。随后，为推动纤维光学事业在中国的发展，他又在1964-1966年间，陆续把拉制导光纤维的技术推广到北京、南京等地。
中国的光学纤维工业由此起步发展。
20世纪70年代初期，龚祖同开始梯度折射率光学的研究，创造性地从事自聚焦光学纤维及其在高速摄影中的应用方面的工作，提出用自聚焦纤维面板代替常用的微透镜板当做网格元件的建议，西光所也研发了不少实用元器件。1978年，龚祖同在东京举行的第十三届国际高速摄影与光电子学会议上，发表了《锥形自聚焦光纤在高速网格摄影中的应用》及随后的《自聚焦（变折射率）纤维在高速网格摄影中的应用》两篇论文，获得了国内外同行专家的一致称赞，从而使我国纤维光学与高速摄影技术提高到一个新水平。
当中国向外部世界开放的时候，美国光学研究同行对于中国科学院西安光学精密机械研究所在高速摄影方面的成就极为赞赏，授予龚祖同1981年度国际髙速摄影photosonics奖。
由于龚祖同在高速摄影与光电子学方面的杰出贡献，1978年荣获全国科学大会授予的技术重大贡献先进工作者称号，1985年获国家科技进步特等奖，在“现代国防试验中的动态光学观测及测量技术”中的7名个人获奖者中名列第二。
在龚祖同的支持和指导下，1986年我国第一部大型基础光学教材《光学手册》问世，内容之新、分科之全均居世界同类书之首。
龚祖同一生不断进取，从不停步。他活到老，学到老，探索到老。直到暮年，还抱着物质无限可分的信念，着力探索“光子的结构”，与物理学家丁肇中和钱学森通过书信讨论“光子结构论”与“集成光学”的发展问题，希望对光的二重性问题有所贡献。
善于育人：言传身教，薪火相传
龚祖同一生不仅治学严谨，而且善于育人，培养了我国新一代的光学专家，包括干福熹院士、母国光院士、刘颂豪院士等，而侯洵院士、薛鸣球院士、牛憨笨院士更是在龚老亲手培育的西光所沃土上成长起来。
而早在抗战时期，他就在自己工作的工厂里设过“龚祖同奖金”，奖掖后进，培养人才。
愈到晚年，他对此关切愈甚。1983年，他以79岁高龄，不辞长途跋涉，不畏酷暑，去中国科学技术大学九系为研究生讲授"高速摄影概论"达半年之久。
“1985年底，当他僵卧病榻，靠鼻饲维系生命的时候，仍然关心研究所博士生的招收情况。”侯询追忆道，“龚老，埋头苦干、重视实践，一切从祖国需要出发的精神，给我留下了终生难忘的印象。正是在他年青时为适应祖国的需要从核物理转向应用光学的事迹的感召下，我愉快地从等离子体物理转向了高速摄影技术。龚老把他的全部精力都奉献给了西安光机所。”
