1975年，赵厚麟大学毕业后，分配到郑州的邮电部设计院（现为中讯邮电咨询设计院）工作，直至1985年。他负责电传、数据通讯、非语声传输、电话交换、移动网络和其他方面的工作，曾作为代表参加全国专家会议，为各种电讯网络制订国家标准，参加邮电部的北京——上海——杭州干线工程等国内网络重大工程规划、设计和建设，在国家级杂志上发表论文多篇，获得邮电部授予的科技进步成果二等奖。1978年，国家开始派学者出国访问，当时赵厚麟刚被调到“707”办公室，开始研究在核试验的情况下通讯的功能、作用、影响及其对策。1981年，赵厚麟又被派往英国艾塞克斯大学学习，1985年获信息通信硕士学位。
赵厚麟一直忙于制订全球的电信标准，努力运用创新思维，采取新的举措，进一步提高电信标准化工作的效率。赵厚麟还经常到世界各国和地区访问，他的足迹遍布五大洲的上百个国家和地区，他鼓励成员国努力支持标准化的推广工作，贯彻执行关于标准化的政策、法规。对于发展中国家，他根据各国的国情，热情鼓动他们积极参与世界标准的制订。
赵厚麟非常希望中国在国际电信事业标准的制订中发挥自己的作用。他认为亚洲及太平洋地区在电信业方面发展得非常快，市场很大，其中主要是中国发挥了主要的推动作用。但从全球技术来看，亚洲和中国还没有出头，因特网是美国的技术，移动通信是欧洲的技术，中国也有自己的一些标准，但由于存在着传统、文化等方面的差异，中国在电信业方面有着很好的想法却没有能及时提到国际有关部门的议事日程上来，在这方面中国应该而且有可能做出更大贡献。
1998年至2002年的4年中，赵厚麟以其出色的工作能力和水平以及卓越的工作业绩，得到世界各国电信业官员、专家、企业集团的信任。他努力使国际电信联盟的成员加强合作发挥友好精神，成功地实施了有关决议，增强了国际财团的双边和多边合作，鼓励发展中国家和新成员参与国际电信联盟标准化工作，并取得有效结果。采取有力措施增加国际电信联盟标准化局工作的透明度，鼓励和珍视标准化局和国际电联的工作人员积极对国际电联工作做出贡献。这4年赵厚麟受到全球电信人的赞誉，为国际电信联盟增强了声誉和信誉，为伟大祖国赢得了荣誉。
2002年10月2日，国际电信联盟全权代表大会在摩洛哥的马拉喀什举行。在这一次选举中，赵厚麟在没有任何竞争对手的情况下，以国际电联的历史罕见的高票数——144票（全票499票）轻松连任，担任2003年-2006年国际电信联盟电信标准化局局长，这是对他上届担任标准化局局长以来所取得的业绩有力的证明和最充分的肯定。赵厚麟在国际电信界更加享有盛名。
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