相比常规的边发射半导体激光器(EELs)，垂直腔表面发射激光器(VCSELs)具有阈值电流极低、体积较小、可输出单纵模光、远场发散角小、易于大规模集成、易与光纤耦合等优点。VCSELs相对较弱的各项异性和圆形输出端口特点使其输出光的偏振方向可以选取在相互正交的X方向或Y方向（X偏振模式或Y偏振模式），同时VCSELs在外部光电反馈的作用下可以输出较为复杂的动力学行为。目前，有关光电反馈作用下VCSLEs的偏振转换特性和非线性动力学特性的实验和理论研究已有不少的报道，但是这些研究主要集中于短波长区域，而对于波长处于1310nm-1550nm的长波长VCSELs的研究还非常匮乏。由于1550nm-VCSELs的激射波长主要位于光纤的低损耗和零色散窗口，这在高速长距离信息传输领域有十分广阔的应用前景。　　本文基于自旋反转模型，对1550nm-VCSEL在光电反馈下的偏振转换及非线性动力学特性进行了理论与实验的研究。研究结果表明:在光电负反馈作用下1550nm-VCSEL随着反馈强度和反馈延迟时间的变化呈现出复杂的偏振转换特性。随着反馈强度的增大，1550nm-VCSEL的两偏振模式竞争越来越激烈，并且两模竞争的区域向更小的注入电流移动，当反馈强度增大到一定程度时，激光器的偏振转换特性就会消失，激光器的Y偏振模式在整个注入电流范围内被完全抑制;随着反馈延迟时间的增大，1550nm-VCSEL的两偏振模竞争首先越来越激烈，随后又开始慢慢减弱，直到最后趋于稳定。同时，在光电正反馈下1550nm-VCSEL随着反馈延迟时间的增大可以输出非常丰富的非线性动力学特性，其输出经历规则脉冲、准周期脉冲，混沌脉冲这一准周期路径进入混沌状态，并在实验上对这些状态和准周期路径进行了验证。本文的研究不仅有助于理解混沌通信模块中1550nm-VCSELs受到外部光电反馈影响下的输出状态及特性，而且本文的工作在某些需要调控使1550nm-VCSELs工作在特定动力学状态的应用领域中有重要的理论和实践价值。