В 1954 году выпустили на свободу отца. Родилась дочь Ирина, будущий офтальмохирург, кандидат медицинских наук. Учеба заочно в ординатуре своего родного института давалась Федорову нелегко, времени не хватало. В 1958 году он защищает кандидатскую диссертацию «Изменения в глазу при опухоли мозга», а через восемь лет докторскую (1966 г). Надо сказать, что не в характере Федорова заниматься рутинной работой, просто лечить; его всегда тянуло к большим свершениям, к занятиям передовой наукой. Он узнал, что в городе Чебоксары в филиале Московского НИИ глазных болезней им. Гельмгольца ведутся исследования катаракты. После его запроса предложили приехать.
Идеи не рождаются из воздуха. Как бы ни был талантлив ученый, он не сможет открыть ничего выдающегося, если этому открытию не будет предшествовать большой опыт, не только его личный опыт, но и опыт других ученых и экспертов. Как-то Федорову на глаза попался журнал «Вестник офтальмологии», в котором критиковали модное на Западе увлечение искусственными хрусталиками из пластмассы. В 1949 году английский окулист Гарольд Ридли впервые заменил мутный хрусталик катаракты на искусственный — из пластмассовой линзы полиметилметакрилата. На время это забылось из-за осложнений. Но вскоре к этому вернулись англичанин Чойс, голландец Бинк Хорст, испанец Барракер и другие офтальмологи. В 1960 году и в нашей стране была попытка имплантации искусственного хрусталика. Ее осуществил советский хирург, известный уже в то время офтальмолог М. М. Краснов. Но вскоре он отказался от подобных операций — первый опыт закончился неудачей.
Святослав Николаевич начал вести поиск умельца, который бы изготовил нужной прозрачности линзу. Вскоре такой нашелся на Чебоксарском агрегатном заводе. Это был Семен Яковлевич Мильман — технолог-лекальщик. Через три недели «Левша» сделал крохотный прозрачный хрусталик. Вскоре Святослав Николаевич впервые в нашей стране имплантировал искусственный хрусталик 10-летней девочке Лене Петровой, у которой была врожденная катаракта на обоих глазах. Правым она ничего не видела. После имплантации хрусталика на одном глазу она стала хорошо видеть. Конечно, этой операции предшествовали большие изыскания… далее
М.С. Шойфет, «Сто великих врачей»