То, что советские спецслужбы прослушивали резиденцию американского посла, ни для кого не было секретом. Когда американские дипломаты впервые прибыли в Москву в 1934 году, они обнаружили микрофоны в кабинетах и квартирах, и это считалось нормой в Советском Союзе.

Вначале все 3 радиолаборатории работали независимо друг от друга, без координации планирования и проведения работ, проводили разработки схожих систем и аппаратов. Наряду с созданием радиолабораторий в Москве и Ленинграде были организованы и другие лаборатории, но они занимались ремонтом и обслуживанием техники.

Перед лабораториями остро встал вопрос о комплектовании их грамотными техническими специалистами. Должности специалистов, составивших костяк лабораторий, укомплектовывались в основном энтузиастами радиодела. Среди тех, кто интересовался радиотехникой в конце 1920-х годов, особо популярной была деятельность «Общества друзей радио». Из активных членов этого общества и формировались коллективы лабораторий.

В условиях нехватки квалифицированных кадров, кроме пополнения лабораторий по партийному и комсомольскому набору, отделы ОГПУ используют Циркуляр ВСНХ и ОГПУ от 15 мая 1930 года об использовании труда специалистов, арестованных за контрреволюционную деятельность.

В 1931 году к работам лаборатории Оперативного отдела привлекают «в качестве спецконтингента» Павла Николаевича Куксенко и Александра Львовича Минца, приговоренных к 5 годам лагерей каждый. В дальнейшем судьбы этих крупнейших специалистов на долгие годы будут связаны с работой в подразделениях Института и Управления.

В феврале 1932 года заключенные радиоспециалисты Оперативного отдела ОГПУ (Васильев, Филиппов, Куксенко Крюков, Пугачев и Максимович) написали заместителю его начальника Воловичу заявление, чтоб он ходатайствовал перед Коллегией ОГПУ о снятии в отношении их изоляции. В заявлении они указали, что готовы сотрудничать с ОГПУ после освобождения до конца пятилетки, а если потребуется, то и более длительные сроки.

Необходимо отметить, что работа научных сотрудников под стражей не была каким-то особенным событием. После репрессий специалистов, когда во время кампании по борьбе с вредительством часть из них осудили, другую уволили с работы, многие министерства и ведомства столкнулись с их большой нехваткой. Некому стало выполнять квалифицированную работу.

В связи с этим в начале 1930-х годов (под разными названиями) стали создаваться особые технические бюро, в которых стал использоваться труд осужденных. Они создавались как при ПП, так и при самостоятельных отделах ОГПУ. В 1931 году некоторая часть осужденных специалистов по ходатайствам была выпущена на свободу.

В 1934 году ОГПУ вошло в состав НКВД СССР, образованного из НКВД РСФСР, как Главное управление государственной безопасности (далее – ГУГБ). В феврале 1937 года было введено штатное расписание 2-го (оперативного) отдела ГУГБ и утверждено положение о его работе, согласно которому на него наряду с другими задачами возлагалась организация применения в работе оперативной техники (далее – ОТ).

В его состав входило 10 отделений, секретариат и школа разведки. Обеспечение оперативных отделений специальными техническими средствами было поручено Техническому отделению 2-го отдела. Определились состав и задачи Технического отделения, которое подразделяется на 4 функциональные группы: мастерскую, лабораторию, строительную группу и группу снабжения.

Лаборатории была поручена разработка и изобретение новых типов аппаратуры и устройств, для ОТ и разработка новых методов использования ОТ. Мастерской был поручен ремонт и изготовление необходимых для нужд ОТ станций, установок, аппаратов, приборов и приспособлений.

Строительная группа должна была вести строительные и ремонтные работы, необходимые для ОТ: прокладывать кабели, подвешивать линии электропередач, создавать сигнализации, монтировать станции и коммутаторы. Группа снабжения должна была обеспечивать техническим имуществом и материалами все отделение ОТ и представлять Оперативный отдел (далее – Оперод) в планирующих и снабжающих организациях страны.

2-й отдел осуществлял так называемую микрофонную и телефонную работу, производил перлюстрацию, обслуживал правительственные органы высокочастотной (далее – ВЧ) связью, изготовлял необходимые в оперативной работе отделов различного рода документы, производил секретные выемки.

Кроме обеспечения оперативных отделов НКВД техническими средствами прослушки и наблюдения, 2-й отдел занимался и проведением научно-исследовательских и экспериментальных работ в этой области.

7 августа 1937 года руководством НКВД было принято решение на базе Оперода и Спецотдела ГУГБ организовать 12-й (оперативно-технический) отдел ГУГБ. Целью объединения было обеспечить максимальную централизацию оперативно-технической работы и усилить агентурно-оперативную работу за счет грамотного применения высококачественных технических средств.

На укомплектование 12-го отдела Центрального аппарата выделялись штаты и личный состав 5-го, 6-го, 7-го, 8-го и 9-го отделений 2-го отдела, 5-го отделения 9-го отдела и спецгруппы 3-го отдела ГУГБ. По стране создается сеть 12-х отделов и отделений УГБ в областных Управлениях НКВД. Начальником 12-го отдела ГУГБ стал Жуковский.

23 октября 1937 года приказом Управления НКВД Ленинградской области опытная радиолаборатория была выделена из 9-го отдела УГБ УНКВД и передана во вновь организованный 12-й отдел. Начальником радиолаборатории остался Л. А. Гаухман.

Руководством НКВД и 12-го отдела было принято решение о передислокации бывшей лаборатории Спецотдела (5-е отделение 9-го отдела ГУГБ) из Москвы на территорию расформированной лаборатории НКС в Кучино.

Большая территория бывшей усадьбы графа Рябушинского, где располагалась лаборатория НКС, и новый лабораторный корпус, построенный и оборудованный для нее в 1936 году, позволили лабораториям 12-го отдела в значительной степени улучшить производственные условия работы.

28 марта 1938 года 12-й отдел ГУГБ НКВД был реорганизован в Отдел ОТ НКВД. Временно исполняющим обязанности начальника Отдела был назначен М. С. Алехин. 19 июня 1938 года Отдел стал называться 2-м спецотделом НКВД СССР.

Были укрупнены старые и созданы новые отделения. Впервые в составе этого отдела появилась возможность образования в центральных органах безопасности единого головного научно-технического подразделения, обеспечивающего специальными средствами оперативные подразделения ГУГБ и НКВД.

В структуре отдела появилась Центральная лаборатория оперативной техники (далее – ЦЛОТ), состоящая из 2-х отделений, в штат которых после специальных проверок была зачислена часть специалистов лабораторий Оперативного и Специального отделов и лабораторий НКС. В каждом отделении предусмотрели научно-исследовательскую часть и производственные мастерские. Штатным расписанием определили составы только научно-технических направлений.

Начальником 1-го отделения (1-й лаборатории) ЦЛОТ был назначен Фома Фомич Железов, выпускник Одесского института инженеров связи, аспирант и адъюнкт Одесского института и Московской академии связи имени Подбельского, декан радиофакультета Одесского института и заместитель начальника кафедры радиопередающих устройств Московской академии связи.