1954年，高伯龍被哈軍工選調(diào)到該校物理教授會，擔任物理教學工作。

1956年，晉升為主任教員、講師。

1962年，晉升為副教授。

60年代初，美國發(fā)明的世界上第一臺紅寶石激光器和第一臺氦氖紅光激光器，引發(fā)了世界光學領(lǐng)域的一場革命。把激光應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的設(shè)想，更引起了包括我國在內(nèi)的世界各國科學家的普遍關(guān)注，并紛紛開始進行“環(huán)形激光器”的研制工作。

1971年，在錢學森教授建議下，高伯龍調(diào)任國防科技大學激光研究實驗室。

1978年，制成第一代實驗室原理樣機。

1984年初，高伯龍?zhí)岢隽诉M一步發(fā)展工程化的某型環(huán)形激光器的新設(shè)想。

1993年初，高伯龍在幾月之內(nèi)交出工程化的新型樣機。在此期間，高伯龍還率領(lǐng)技術(shù)人員研制成功了全內(nèi)腔綠色氦氖激光器，使中國成為繼美國、德國之后第三個掌握這種制造技術(shù)的國家。

1997年，高伯龍當選為中國工程院機械與運載工程學部院士。

2017年12月6日中午12時，高伯龍因病在長沙逝世。

1975年以后，高伯龍將主要時間和精力投入激光陀螺研制工程。

完全依靠自主創(chuàng)新進行的激光陀螺研制，是一項理論探索性極強、工藝技術(shù)極其復雜的系統(tǒng)工程，涉及工程組織實施、對外協(xié)作協(xié)調(diào)、工藝技術(shù)攻關(guān)、研制團隊建設(shè)、研究條件改善等諸多方面。而僅就工藝技術(shù)攻關(guān)而言，就有鍍膜、機械加工、電子技術(shù)、裝配等各個方面，諸多繁難問題非短時間所能解決。而從基本理論研究到原理樣機、實驗樣機、工程樣機的研制成功，曠日持久長達20余年。

主持并研制成功有關(guān)激光陀螺原理樣機、實驗室樣機，為國內(nèi)領(lǐng)先；工程化樣機具有獨創(chuàng)性，可以進入實用階段，已小批量供有關(guān)部門使用，并正在研制新品種。同時研制出新的激光器，使中國成為繼美、德之后第三個掌握該型激光器制造技術(shù)的國家并達到國際先進水平。為解決激光陀螺研制中高精度光學檢測問題，研制出一系列精密檢測儀器。獲國家科技進步獎二等獎以及省級一等獎4項。先后撰寫、發(fā)表了30篇（部）論文和著作。

國防科技大學教授高伯龍完成國家重點攻關(guān)項目——“全內(nèi)腔綠光氦氖激光器”和“環(huán)形激光器”。68歲的高伯龍已為著激光奮斗了20年。為中國激光技術(shù)領(lǐng)域填補了七項空白，以十余篇（部）精辟的論文和專著把中國激光技術(shù)的若干理論推到了世界前列，并為這個領(lǐng)域培養(yǎng)造就了一批高質(zhì)量的博士、碩士研究生，先后獲得多項國家和軍隊科技成果獎。

1980年主持研制的“激光鍍膜檢測DF透反儀”，獲湖南省重大科技成果一等獎。

1987年DF透反儀，獲國家發(fā)明獎四等獎。

1987年“激光陀螺實驗室樣機”獲國防科工委科技進步獎一等獎。

1995年“激光陀螺工程樣機”、“全內(nèi)腔綠（黃、橙）光氦氖激光器”獲國防科工委科技進步一等獎。

1996年“全內(nèi)腔綠（黃、橙）光氦氖激光器”獲國家科技進步二等獎。

1996年獲中國人民解放軍首屆專業(yè)技術(shù)重大貢獻獎。

撰有《激光陀螺的物理性能》、《四頻差動陀螺的第二類閉鎖效應(yīng)》、《全內(nèi)腔綠（黃、橙）光He－Ne激光器》等論文。