半导体纳米晶体量子点(QDs)由于其量子产率高、吸收-辐射光峰值波长可调节等特点,近几年来获得了人们极大的关注。通过调控量子点的尺寸及粒径分布,我们不仅可以控制其带隙宽度,从而调控量子点的吸收和发射峰值波长的位置,还能获得带宽可调的荧光辐射(Photoluminescence,PL)光谱,这些特性是天然稀土元素所没有的,因此,以量子点作为增益介质,研制出近红外宽带光纤通信放大器来扩宽现有通信波段的带宽,并实现长距离、高容量、高速率的全光纤通信网络,是一个很有前景的课题。本文对以紫外固化(UV)胶为光纤纤芯本底、PbS量子点作为增益介质,由973 nm单模激光器(LD)、隔离器(ISO)、波分复用器(WDM)、量子点掺杂光纤(QDF)等构成全光路结构的量子点掺杂光纤放大器(QDFA)进行了实验研究。实验实现了基于PbS量子点掺杂的近红外S-C-L超宽带低噪声光纤放大器,在1470-1620 nm的宽波带区间实现了对信号光的放大。采用压力差的方式,将预先配制好的不同掺杂浓度的PbS量子点胶体灌入纤芯直径为50μm的空心光纤并制成量子点掺杂光纤(QDF)。用光功率计、荧光光谱仪分别测量了泵浦功率、PL光强随QDF的掺杂浓度、光纤长度的变化。发现当掺杂浓度为2 mg/mL、光纤长度为2.56cm时,QDF的PL光强最大,我们利用该参数下的QDF实验构建了QDFA,测量了输出信号光谱并分析了QDFA的增益特性及噪声系数等。实验结果表明:在1550 nm中心波带附近,带宽为75 nm。当输入信号光功率为-23 dBm时,开关增益为16-19 dB(净增益为12.26-15.26dB),噪声系数~3 dB。实验观测到了明显的激励阈值和增益饱和现象,确定了适用的量子点掺杂浓度与光纤长度之间的线性关系。QDFA带宽增宽的原因,与所采用的量子点的宽粒径分布密切相关。本文QDFA获得的带宽、C波带增益平坦度和噪声等技术指标优于传统的掺铒光纤放大器(EDFAs),L波带增益平坦度略低于经优化的多光纤EDFAs。相较于利用瞬逝波激励的QDFA,本文QDFA的泵浦激励阈值较低,达到增益饱和的泵浦功率也较低,增益较高。本文没有涉及对QDFA的优化工作。如果对其作适当优化,例如选用更宽粒径分布的量子点和更宽带宽的信号光源等,则本文QDFA在带宽、阈值功率和噪声系数方面的性能将得到进一步改善,比常规的EDFAs及用瞬逝波激励的QDFA具有更明显的优势。