近年来，光通信技术发展迅速，其中涉及的光器件大多是半导体光放大器（SOA）的非线性特性的实际应用，如光逻辑门、波长变换器、光放大器等。量子点半导体光放大器（QD-SOA）与体SOA及量子阱SOA相比具有很多独特的优点，如宽增益谱、高的饱和输出功率、快速的增益恢复、较低的阈值电流、温度不敏感性、高调制带宽等，因此它非常适合下一代高速宽带全光网络。国内外研究人员广泛开展了对QD-SOA的理论和实验研究。本论文将理论和仿真计算相结合，研究QD-SOA的静态特性和动态特性,分析了影响QD-SOA增益的一些因素。同时，研究了QD-SOA的波长转换特性，分析了影响其波长转换特性指标—消光比的因素。这些对设计QD-SOA都具有指导意义。主要内容如下：1.介绍了光通信技术的构成，分析了国内外光通信技术的发展及趋势，阐述了光放大技术对光通信的影响。介绍了量子点材料的基本理论知识，包括量子点的态密度及其他特性、量子点的生长机理和制备方法；同时也介绍了QD-SOA的工作原理、优越性及非线性特性。2.分析了求解光场传输方程的常用方法—分段方法的不足，尝试提出了一种效率和精确度更高的方法—细化分段方法，并通过程序仿真进行了验证。通过细化分段方法和牛顿法求解速率方程及光场传输方程，求得了QD-SOA的增益，并分析了影响其光增益的因素。结果表明：有源区长度越长，注入电流密度越大，光增益则越大；而当载流子从激发态到基态的跃迁时间越长时，则光增益会越小。3.分析了光增益下降的原因，即在有源区内，随着输入光信号的不断放大，消耗的载流子数目增多，而注入的载流子数目是不变的，因此使得光增益减小。对有源区分段，根据每段的输入光场强度，设置该段的注入电流，可以减慢光增益的下降。4.建立动态模型，介绍了波长转换的原理，采用细化分段方法和四阶龙格-库塔法求解电子速率方程和光场传输方程，将波长变换前后的波形进行对照，讨论了影响消光比的因素。结果表明：有源区长度越长，泵浦光功率和注入电流密度越大，都会使消光比变大；而探测光功率越大，则消光比就会越小。