Для оптических приборов: микроскопов, биноклей, перископов, прицелов, фотоаппаратов— требуется чистое и прозрачное стекло. Если состав стекла неоднороден — есть пузырьки, царапины, плотность слоев разная, — то лучи света будут отклоняться от своего пути и изображение получится искаженным.

В XVIII веке в Швейцарии жил скромный часовщик Гинан. Однажды он услыхал, что требуется получить особенно чистое стекло для очков и микроскопов. Гинан взялся за это дело. И вот в 1755 году про-шел слух, что швейцарский часовщик нашел способ готовить линзы без пузырьков и полосок. Так появилось оптическое стекло. Гинан и его сыновья хранили в секрете свой способ. И только в конце прошлого столетия немецким ученым, физику Аббе и химику Шотту, удалось узнать рецепт Гинана. Немецкие ученые вместе с промышленником Цейсом (Zeiss) построили завод оптического стекла в Иене. А в начале нашего столетия в Европе было три оптических завода: во Франции — завод Мантуа, в Англии — братьев Ченс и в Германии — фирма Шотта-Цейса. Россия закупала оптические приборы в этих странах. Своего оптического стекла тогда Россия не имела.

В то время на фарфоровом заводе в Петрограде работал молодой инженер Николай Николаевич Качалов. Он организовал на заводе лабораторию, в которой провел свои первые научные работы по фарфору и стеклу.

Началась империалистическая война (1914—1918). Русской армии не хватало артиллерийских прицелов, прожекторов, перископов, биноклей и фотоаппаратов. Без них армия напоминала слепого на распутье. Качалов обратился за помощью к видным ученым — Н. С. Курнакову, Д. С. Рождественскому, В. Е. Грум-Гржимайло и В. Е. Тищенко. В научных совещаниях принял участие и молодой лаборант И. В. Гребенщиков, который, как и Качалов, впоследствии стал крупным специалистом по оптическому стеклу.

Осенью 1915 года русские ученые получили пробный кусок оптического стекла. Артиллерийское управление признало стекло годным к употреблению. Но армии требовалось много стекла. И вот весной 1916 года небольшой пароход с потушенными огнями отправился а опасный рейс. Благополучно избежав неприятельских судов и мин, пароход прибыл в Англию. На его борту находились русские ученые. Они обратились к английскому правительству с просьбой поделиться опытом производства оптического стекла. Министр ответил вежливым отказом и посоветовал поехать во Францию. Там русских ожидали новые неудачи. Хозяин французского завода Мантуа наотрез отказался рассказать что-либо  об оптическом стекле. На Мантуа не подействовали даже уговоры президента. И только после продолжительных переговоров с русским правительством английские промышленники согласились наконец продать секрет оптического стекла за 660 000 рублей золотом.

Качалов взялся за изучение рецептов и пришел к выводу, что англичане, слепо следуя Гинану, по существу, ничего нового не внесли. Секрет Гинана был прост. Стекло нужно тщательно размешивать, что-бы оно было однородным и чтобы в нем не оставалось пузырьков воздуха. Русские ученые разработали свой, более совершенный способ варки оптического стекла.

В России произошла Великая Октябрьская социалистическая революция. Власть взял в свои руки народ. В стране шла гражданская война. На Петроград наступали белые. Рабочие уходили на фронт. Заводам не хватало сырья и топлива. Люди страдали от голода. И в эти тяжелые дни на Васильевском острове был создан Государственный оптический институт.