1971年，在钱学森教授建议下，国防科技大学成立了激光研究实验室。该校领导深谋远虑，专门把高伯龙调了进来。从此，他将自己的选择毫不犹豫地标定在祖国的需要上。
“搞激光，对希望从事理论物理研究的我来说，也许是个损失，也是我事业上一次艰难的选择。”高伯龙在接受采访时感慨地说。这确是一次艰难的选择。高伯龙自信在理论上决不比外国人逊色，可是，代表一个国家整体工业发展水平的基础工艺，并不是可以在短时间内一蹴而就跻身世界前列的。然而，迎难而上，为他人所不敢为，正是高伯龙的性格。他说：“环形激光器是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。不干就可能给国家留下空白，要干，就干这个世界性难题”。
就这样，高伯龙开始了他整整23年的艰辛探索，开始了自己对适合中国国情的环形激光器研制理论锲而不舍的实践。23年中，虽然不断有人对他的研制理论和方法表示怀疑，甚至反对，但高伯龙对攻克世界性难题的信心不曾有过一丝动摇。
他把目光盯在了世界光学领域的最前沿，以自己非凡的智慧去攻占事业的制高点。1975年，高伯龙从国外资料中看到了一份美国研制某种环形激光器的简报，虽是不足千字的短文，高伯龙却慧眼识珠，以自己深厚的理论根底、非凡的数学物理分析能力，对此进行了深入推论，不仅形成了严密的理论设想，还发现了对方不少设计理论上的缺陷。
作为激光技术领域的世界性难题，环形激光器研制工作在国内几经沉浮。从六十年代开始，中国曾有多家单位投入力量开展研制，但先后由于工艺技术过不了关，精度难以达到要求而中止。而高伯龙主持的国防科技大学激光研究室，历尽磨难坚持搞了下来。它似一棵劲松挺立在科学的峰峦上，几经风霜雪雨，坚韧不拔。环形激光器的研制工作从一开始就在重重迷雾中艰难摸索，到1978年，终于制成第一代实验室原理样机。
此时，有人提醒高伯龙：“要使原理样机过渡到实用阶段，还需进行工程化处理，而激光器上反射膜片质量要求非常高，根据国内现有的工艺技术水平，要突破这道难关几乎不可能。不如趁早体面地收场，向上报个奖了事”。
高伯龙火了：“我们能干到今天这一步多么不容易，怎么说退就退呢？不管遇到多大困难，一定要干出中国的环形激光器！”可是，要突破工艺难关，谈何容易？一批批膜片被加工出来，又一批批地报废，研制工作陷入了困境。不少人面对一次次失败显露出悲观情绪：“工艺上不去，我们干也白干”。
