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近年来迅速发展的人工纳米量子点,在泵浦光激励下,具有发射谱线窄、量子效率高和高强度等优点,还可通过人为调控尺度来调节吸收／辐射谱的峰值波长位置及其半高全宽。甚至通过不同类型、不同尺寸的量子点掺杂,有望实现三原色白光激光或波长可调谐激光。随着量子点生长技术以及光纤制作技术的发展,量子点光纤激光器越来越受到人们的关注。我们在之前的工作中,实验首次实现PbSe/UV胶量子点光纤环形腔激光激射,本文在此实验的基础上,为了提高该激光器性能,进一步进行了理论研究。本文主要做了以下工作：(1)根据PbSe量子点的近似二能级模型和光纤激光器的环形腔结构建立了相应的理论模型,包括粒子数速率方程、光功率传播方程和激光循环谐振条件等,还给出了相关参数的计算。(2)通过Matlab软件求解理论模型方程组,对实验中观测到的单/多模激光泵浦阈值Pth进行了详细的数值模拟,计算得到的阈值(Pth=22mW单模)、Pth=16mW(多模))与实验结果(Pth=25mW(单模)、Pth=17mW(多模))非常相近。研究得到了上下能级粒子数密度反转的阈值条件为N2/N1=0.45=σa,L/σe,L。(3)模拟了单模激光输出功率随量子点掺杂密度N、耦合器分光比CR、能级寿命τ等参数的变化情况。得到了激光器掺杂密度阈值、“淬灭”密度情况随QDF长度的变化关系,得到了耦合器分光比适宜范围为80～90%,与实验(85-90%)结果吻合,且该取值与泵浦光功率大小无关。发现了泵浦效率饱和现象,且饱和泵浦功率p,sat随QDF长度L递增,饱和泵浦效率ηsat随QDF长度L递减。对量子点上能级寿命r的研究得出,实验所采用PbSe量子点的上能级寿命τ=115ns,满足文献所给范围100-300ns。(4)根据遗传优化算法,利用Matlab软件进行最优化程序编码,对QDF参数的优化进行了详细的计算与分析。通过对单/多模激光输出功率的优化研究,得到了最佳的参数组合,将激光器输出性能提高2-3倍。并且发现优化后不仅可以有效提高激光输出功率,还可以增大掺杂密度取值范围(1×1020～4×1023m-3)。还发现最佳掺杂密度N与QDF长度L满足N=0.81+24.25exp(-13.59)的指数关系。优化得到分光比最佳值为90%,符合实验和模拟得到的80～90%范围。最后引入了光循环器,对实验激光装置进行了优化改进,避免输出激光中含有泵浦光。