光纤放大器主要以有机染料或稀土元素为掺杂物质。在过去的20年里,随着人们对不同天然元素(如铒、镱、铥)掺杂的塑料光纤放大器的研究,使光纤放大器的性能得到了极大的提高。但是,天然元素的应用潜力已经达到了极限,掺杂天然元素的光纤放大器已经不能满足人们对全光通信更高带宽的需求。因此,研究者致力于需求一种具有带宽更宽的、平坦增益特性更好的光纤放大器。近年来,人工半导体量子点材料引起了人们的广泛关注,由于量子点中的电子和空穴在三个维度上都被约束,引起了一系列的量子效应,如量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应、库仑阻塞效应等,展现出与体材料没有的独特的物理和化学性质,使得量子点在光电子器件、太阳能电池、LED、生物探针等方面有广阔的应用前景。对于Ⅲ-Ⅴ族化合物,如In As、InSb、GaSb等纳米晶在红外波段具有良好的荧光特性;对于ⅡB-ⅥA族的Cd系列(如CdS、CdSe、CdTe等)和Zn系列(ZnSe、ZnS等)量子点在可见—近红外具有良好的荧光特性,并且通过改变量子点的尺寸,可以获得不同发射峰值波长的量子点。因此,通过选取不同种类和不同尺寸的纳米晶体,可以覆盖从可见光到中红外的全波段通信。量子点独特的光吸收和辐射特性,尤其是它们吸收谱和发射谱对尺寸的依赖,使得量子点可能成为一种新型的光增益介质。这些优越的特性是天然元素无法达到的。因此,可以把量子点作为光增益介质和传光介质制备量子点掺杂光纤放大器提高其传输带宽,能够满足人们的需求。与当前主流的掺杂天然元素为增益介质的光纤放大器不同,量子点光纤放大器以量子点为增益介质和传光介质。迄今为止,国内外对此研究还很少。因此,对它的研究就显得很有意义。本文首先在油酸石蜡体系下,根据胶体化学法成功合成胶体ZnSe量子点并对合成的量子点进行紫外可见吸收光谱和光致荧光光谱、原子力显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射、傅里叶红外光谱等表征;其次以制备的胶体ZnSe量子点为增益介质和传光介质,以紫外固化胶为ZnSe量子点的本底材料,通过压力差法把分散在紫外胶的量子点溶液灌装到空芯光纤中,迅速在紫外灯下固化,制备量子点掺杂光纤;最后在量子点掺杂光纤两端耦合布拉格光栅,制备量子点光纤放大器。根据布拉格光栅的选频和放大信号的原理,对量子点的荧光信号进行放大。