量子点激光器是多学科前沿交叉的研究热点,尤其是随着近年来纳米技术的进展,量子点激光器的理论和实验研究更吸引了众多研究人员的关注。量子点激光器的性能与量子阱激光器或量子线激光器相比,具有更低的阈值电流密度,更高的特征温度和更高的增益等优越特性,并且具有许多独特的物理性质,如表面效应、量子隧穿、非线性光学效应等,极大地改善了材料的性能。本论文基于本人参加导师的国家自然科学基金项目“无序介质激光机理的相关研究”、“弱光下的非线性效应”及“单光子激光的新机理研究”的工作基础,对微腔中单量子点的激光输出特性进行了研究。本论文主要内容包括;概述了量子点特性,量子点的制备方法和应用以及单量子点激光的特点、研究意义及其研究现状。研究了一个三能级量子点耦合到单模光学腔组成的系统的光学特性以及微腔中单量子点的激光输出特性。建立了一个三能级量子点耦合到单模光学腔组成的系统模型,利用系统主方程对其进行数值模拟,结果显示在一定的参数条件下,该单量子点激光器的泵浦阈值较小,激光能较快地达到稳定输出,当量子点和腔模耦合强度增强时,其泵浦阈值更小,激光达到稳定输出的速度更快;并且发现量子点净受激辐射率随泵浦强度增大而呈现的是较快趋于饱和的曲线,这些饱和曲线随着耦合强度的增加又较快地趋于一个极值,而激光能级间衰减率的增大使该激光的净受激辐射率的曲线组表现出相反的规律。本文还研究了一个四能级量子点耦合到单模光学腔中的量子系统,数值模拟计算了系统的主方程组,讨论了微腔中单量子点的激光输出强度随非相干泵浦的变化关系。结果显示该量子点系统在泵浦作用下激光的输出有一个阈值;且量子点和腔模耦合强度增强时,产生激光的阈值明显减小,输出激光的峰值却增大。当泵浦作用继续增强到一定程度,因激光能级间的相干性被过强的非相干泵浦所破坏,单量子点激光输出变为零——出现了淬灭现象。