在北京的时间过得很快，数月后，林为干拒绝了北京友人热情的挽留，踏上了回成都的火车。回成都之后，正逢国家组织专家出国学习彩电技术，组织决定安排林为干去，结果在临行前受阻。迫切想走出国门，了解国际微波技术动态，学习先进技术的林为干非常失望，面对这次出国受阻，乐观的林为干陷入了少有的绝望，不停地打击已经让这位年过五旬的科学家身心疲惫不堪，越来越看不到希望。林为干想，“也许这一辈子再也无法出国了”。
不过事情很快就出现了转机，林为干久盼的出国机会很快就降临到他身上。这还得从尼克松访华说起。1972 年 2月，北京的初春还有一丝丝寒冷，但树木已经开始萌芽。身穿黑色大衣的美国总统理查德·尼克松从机窗口探了探头，向悬梯下的周恩来总理挥了挥手，走下悬梯，两双手紧紧地握在了一起。这是一次等待了 20 多年的握手，标志着东西两个大国关系的解冻。随着中美关系的发展，中美学术交流这扇久闭的窗户被打开了。
回成都不久，应美国电子学会的邀请，林为干在四机部领导的点名要求下，登上了去美国的飞机。这一次，林为干的博士生导师温纳里专程到机场来迎接中国代表团。在机场，温纳里和林为干这对师生在阔别 28 年之后终于重逢。虽然 28 年过去了，导师依然清晰地记得林为干的博士论文名字，对这位学生赞赏有加。
美国之行为林为干直观地了解国外微波研究的发展情况提供了机会。当时，对于微波研究，国外已经在相关的激光领域研究上取得了极大的突破，已越过亚毫米波和红外之间的间隙而深入可见光的电磁频谱。利用常规微波技术和量子电子学方法，已能产生从微波到光的整个电磁频谱的辐射功率。看到这一切，林为干对过去失去科研时间和机遇非常着急，他暗暗下决心一定要回国后加快科研步伐，向微波技术研究前沿挺进。
此后，林为干出国交流讲学的机会越来越多，在与世界最高水平的对话中，不断丰富和发展着中国的微波技术。他以他自己的坦诚、睿智、幽默和博闻强识，给世人留下深刻的印象。1980年，美国加利福尼亚大学聘请他为访问教授；美国乔治华盛顿大学聘请他去讲学；1984年，加拿大曼尼托巴大学邀请他为客作教授。他还在加州大学为研究生开出了主要课程 E-E217，多次赴日本九州大学和中国香港城市大学等高校讲学。
1986年，IEEE微波理论与技术学会年会主席邀请林为干作特约报告。年届67岁的林为干，神采奕奕、精神矍铄，走上讲台作了《中国的微波科学研究》报告，概括地介绍了新中国微波与光波科学理论与技术研究成果及动态，获得了阵阵热烈的掌声。那一刻，他感到作为一个华人的荣耀，作为一个中国微波科学家的光荣。此间，他还多次去美国、英国、德国、加拿大参加国际学术会议，作学术报告，与世界同行交流。