1 października 1954 na bazie Zakładu Optyki powołano Centralne Laboratorium Optyki (CLO), któremu w następnym roku nadano prawa jednostki naukowo-badawczej. 10 marca 1956 zarządzeniem Ministra Przemysłu Motoryzacyjnego do CLO włączono Centralne Biuro Konstrukcyjne Przemysłu Optycznego i Metalowego. W tym też roku powołano Radę Naukową przy CLO. Z 1 czerwca 1957 zarządzeniem Ministra Przemysłu Ciężkiego zmieniono nazwę CLO na Centralne Laboratorium Aparatów Pomiarowych i Optyki (CLAPO).
Przeniesienie na ul. Kamionkowską W 1962 Ministerstwo Przemysłu Ciężkiego przydzieliło CLAPO budynek przy ul. Kamionkowskiej 18 w Warszawie. 25 maja 1965 zarządzeniem Ministra Przemysłu Ciężkiego przekształcono CLAPO w Centralne Laboratorium Optyki (CLO). Zarządzeniem Ministra Przemysłu Maszynowego z 23 października 1969 nadano CLO statut, jednak bez prawa posiadania własnej Rady Naukowej (Rada Naukowa Instytutu Elektrotechniki pełniła tę rolę do momentu powołania RN CLO). W 1973 rozbudowano siedzibę CLO o parterowe skrzydło oraz objęto w użytkowanie posesję przy ul. Kamionkowskiej 16. 17 stycznia 1976 Minister Przemysłu Maszynowego powołał Radę Naukową CLO pod przewodnictwem Jana Matysiaka.