厉鼎毅早期在激光器谐振模式方面的工作奠定了激光器的操作基础，已成为国际公认的经典理论。20世纪60年代末期，厉鼎毅和他领导的研究组开始光波技术和光通信系统的前瞻性探索，该系统已经在世界各地的电信基础结构得到了广泛应用。1961年，同Dr.A.GardnerFox合作对激光谐振腔模型的解释。从1990年起，他主持基于光放大器的波分复用传输系统的研究工作。他是世界上第一个提出并倡导这项技术的人，该技术使长距离电信网的价格大为降低并可大规模升级传输容量，引领了光通信领域的一场技术革命。在他的领导下，使美国的光纤通信得以蓬勃发展，并在世界上起到先导作用。

据2021年7月中国工程院网站显示，厉鼎毅在天线，微波传输，激光器和光通信等领域厉先生共发表期刊论文、专利、书和书的部分章节共100余篇（项）。

2001年4月28日，厉鼎毅出席清华大学90周年校庆，并做题为《光网络趋势：前景与技术挑战》的报告。

2012年6月2日，厉鼎毅出席《庆祝东南大学建校110周年系列活动—名家高层演讲活动》，作为联合演讲人发表题为《光子集成与纳米光子学：技术与应用》的演讲。

2012年6月6日下午，厉鼎毅出席浙江大学名誉教授聘任仪式，为浙江大学师生作了题为《Strategic Research and Innovation in Optical Communications : An Excited-State Lifetime of Forty Years at AT&T Bell Labs》的“海外名师大讲堂”系列学术报告。

厉鼎毅告诫祖国的青年一代，要去从事你所喜欢的事情，并为此不断的努力。因此，选择学术研究之路，并非枯燥乏味，而是除了成就自己、改变世界之外，也会让我们的人生充满乐趣的。

厉鼎毅是光波技术和光通信系统的先驱，也是现代光波分复用系统的发起者和奠基人。（中国工程院评）

厉鼎毅院士是世界著名光通信专家，为下一代光纤通信网络系统的建设、超大容量信息高速公路的迅速发展作出了突出贡献。（浙江大学评）

厉先生是世界著名的光通信专家，被业界尊称为“波分复用之父”，为中国光通信产业的发展做出了不可磨灭的贡献。（C114中国通信网刘定洲评）

“毫无疑问，（厉）鼎毅不仅是一位杰出的科学家，更是一位具有变革意识和关怀他人的导师，对年轻科学家的培育和成长产生了重大影响。”（前美国光学学会（OSA）主席、美国工程院院士Alan Willner教授评）

厉鼎毅博士为国际光通信领域著名专家与重要权威人士，具有很强的号召力。（东南大学科研院评）

厉鼎毅纪念奖学金2019年底成立，每年的颁奖目的有以下几点：（1）表彰历鼎毅博士在光子学领域的杰出贡献，对年轻科学家的无私指导以及对光子学界的杰出服务;（2）表彰光学和光子学领域的杰出研究生，包括光学通信、光学传感器和集成光子学;（3）鼓励学子效仿历鼎毅博士，积极参与行业交流并回馈光子学科研行业，并帮助和培养年轻科学家职业生涯走向成功。

2019年11月2日至5日，西南交通大学举办2019年亚洲通信与光子学会议，为了纪念 “波分复用之父”厉鼎毅先生，会议评选出了8篇厉鼎毅最佳学生论文等奖项，并在4日晚宴中举行了颁奖仪式。