超短脉冲激光作为激光科学和技术领域中最活跃的分支之一，在很多相关领域的研究中都成为了一种基本的技术手段，其在物理学、医疗手术、生物学、激光打印、光通信和激光精细加工等许多方面都有着重要的价值。而量子点作为一种具有巨大潜力的新型材料，已经被广泛的应用于各种半导体器件中，由其独特的三维限制结构所带来的诸如低的阈值电流、好的温度稳定性等优势，使其成为了世界科学家们研究的热点。　　因此在本文中就结合了量子点材料来研究超短脉冲的产生和放大，相信这对于进一步提高超短脉冲激光的性能有着重要的科研意义和现实的应用价值。其中主要包括以下两个方面的内容:　　1、对于F-P量子点激光器中自脉冲产生机制的研究:这部分内容主要是依靠理论模拟，来分析如何在不引入单独的可饱和吸收区的前提下，仍然能够保证超短脉冲输出。之前已经有报道指出，F-P单区量子点激光器在某些条件下可以观察到类似锁模现象的脉冲输出。本文就从量子点结构独特的载流子动力学特征出发，应用载流子随机分布模型，细致的模拟了量子点激光器的基本性能，并根据载流子动态分布的模拟结果，提出了一种在量子点激光器中产生超短脉冲的新的机制。我们将本文中的脉冲输出归类于自脉冲现象，但从我们的模拟过程中看，导致脉冲产生的原因与之前人们报道的并不完全相同。在我们模拟的激光器中，当有正向电流注入的情况下，有源区中的量子点能够提供增益，但与此同时又有一部分量子点处在吸收状态，因此增益饱和与吸收饱和之间的相对关系对脉冲输出有着关键性的影响。最后我们通过进一步的计算，模拟了不同的增益和吸收作用对于量子点激光器性能的影响，尤其是对脉冲输出稳定性的影响，并结合相关文献提出了一些能够增加其稳定性的建议，希望能够在现实的实验和制作工艺中能够有所帮助。由于在半导体激光器中，F-P腔具有极其简单的结构，不仅工艺简单而且便于集成，因此如果能够在F-P量子点激光器中实现稳定的被动的超短脉冲输出，那将具有极大的商业价值和应用前景。　　2、对于超短脉冲在多模干涉型量子点光放大器中传输及放大的研究:这部分内容既有理论上的模拟计算，也介绍了实验上的工艺流程。在光通信系统中，和超短脉冲光源一样，光放大器也是系统中最关键的环节之一，而在本文中我们采用了多模干涉耦合器的结构来探究量子点光放大器对超短脉冲的放大性能。在前面的理论模拟部分中我们的主要目的是希望能够验证在普通的光放大器的基础上，多模干涉的非线性效应能够进一步改善脉冲的放大特性。在模拟过程中我们采用的是光束传播法，这样我们就可以很方便的得到脉冲在光放大器中任意位置的传输状态。尽管在最后的模拟结果中脉冲输出特性并没有出现明显的大幅度提升，但仍然可以从模拟效果中看出量子点光放大器具有较高的饱和输出能，并且具有非常小的线宽增强因子。同时由于采用了多模干涉波导结构，相比于单模波导放大器来说，进一步的提高了增益饱和能。在后面的工艺部分，我们的主要目的是与前面的理论相互支持，同时通过对多模干涉型波导器件工艺的学习，来加深对传统半导体加工工艺的理解，并在不断的学习和实践中来提高对半导体精细加工的认识，更全面的掌握整个半导体工艺流程的操作方法。虽然在最初的实验操作中，出现了很多问题和不足，但这期间我们分别在厦门、苏州、武汉等地对半导体工艺流程进行了系统的学习和培训，最后在原有的工艺步骤基础上，通过改进和优化形成了一套详细规范的工艺流程。