W 1987 wyjechał na zaproszenie Max-Planck Institut Für Festkörperforschung w Stuttgarcie, gdzie prowadził badania nad wielofononową absorpcją fotonów dalekiej podczerwieni w kryształach germanu. Uczestniczył w pracach grupy międzynarodowej na stellaratorze Instytutu Fizyki Plazmy w Garching bei München, gdzie przeprowadzono generację częstości harmonicznych girotronu w krzemie. Po roku kontynuował prace badawcze współpracując z Centrum Badań Fizyki Plazmy na Politechnice Federalnej w Lozannie. Pracę naukową kontynuował na Uniwersytecie Tuluza III - Paul Sabatier i Centrum Badawczym Instytutu Energii Atomowej im. Kurczatowa w Moskwie, prowadząc badania nad fotoprzewodnictwem diod krzemowych z zablokowanym pasmem domieszkowym został współodkrywcą zjawiska fotowoltaicznego w tych diodach. Współpracując z Instytutem Fizyki Polskiej Akademii Nauk wykrył zjawiska niewzajemnego odbicia i luminescencji światła w pobliżu linii ekscytonów w kryształach i studniach kwantowych półprzewodników półmagnetycznych. Romuald Brazis jest autorem idei oraz rozwinięcia teorii laseru na przejściach wymuszonych między pasmami fononów.