时光如梭，林为干来伯克利分校一年了。看书、学习、听课、做实验……林为干不知疲倦地行进在向上攀登的道路上，过得紧张而充实。
一天晚上，林为干的导师温纳里教授回办公室取卷子。已经是深夜一点多了，校园里寂然无声，路灯疲乏地眨着眼睛。温纳里走过空空荡荡的走廊，看到尽头的办公室还亮着灯光。他知道这一定是那个来自东方的学生林为干。
此时，林为干还在批改作业。一盏台灯下，他聚精会神地看着学生的答题，偶尔会心一笑。已经成为温纳里助教的林为干虽然学业任务繁重，但总要抽出足够的时间来批作业、改卷子，他的认真负责为同样严谨的温纳里所赞赏。
温纳里站在林为干身边一会儿了，台灯将他的身影拉得很长。直到他主动打招呼时，林为干才发现，又高兴又不安，慌忙给他搬了一把椅子。
温纳里教授坐下来，欣赏地看着这位得意弟子。他扫了一眼桌面，突然发问：“林，你已经是系里最勤奋的学生。我想知道，你学习的动力来源于什么呢？”
“我的祖国！”林为干脱口而出，随后，他解释道，中国还处于积贫积弱的状态，无论是政治、经济、科技都非常落后，“这种情况下，更需要有志之士学有所成，报效祖国。”
在以后的日子里，林为干向温纳里教授谈起过自己曾从广州到北京再到昆明，走南闯北，感受到的博大的文化，美丽而受摧残的国土，善良而沦于战火的人民；谈起过中国曾经辉煌的科技史；谈起过二哥林为梁为国捐躯和对自己的希望。在这样的讲述中，温纳里教授对林为干更加了解，两人的师生情更深。这份情谊一直延续了半个多世纪。
“林，为了你的祖国，你将选择什么样的主攻方向呢？”温纳里教授有次在实验室里问林为干。林为干想了想说：“还没有最后确定下来，但是一定要选择难题，做出一流的成绩来。”
在这段谈话不久后，林为干就开始了一腔多模理论与技术的研究。在他之前，国际微波研究学界认为一个圆柱谐振腔有两个简并模可以利用。林为干发现有五个同谐振频率的简并模可以应用。这一理论的最大意义在于使用一个谐振腔就能代替多个谐振腔从而极大地减小体积和重量。
林为干后来把他的研究成果整理成博士毕业论文《关于一腔多模的微波滤波器理论》，该文发表在1951年8月号的美国《应用物理》杂志的首页。
“一腔多模”理论与技术的研究是林为干曲折而壮丽的科研事业上的第一个高峰。20世纪60年代末卫星通信大发展以后，这一理论和技术得到了更广泛的发展和应用。1971年美国的《卫星通信评论》，1987年及1992年的美国《微波理论与技术汇刊》都重提林为干的这一重要发明的意义。《微波理论与技术汇刊》1994年7月号的3位法国学者认为近代卫星广播通信业所用的多模技术是由拉贡（Ragan）及林为干提出来的，其发展的基础是根据林为干及库恩（Cohn）的工作。