随着红外探测技术的发展,红外探测器已经广泛应用于军事、医学、农业、安防等领域。本文针对现阶段红外探测器电读出方式存在暗电流、分辨率低和读出方式复杂等问题,开展了基于半导体量子点中红外全光读出技术的研究,重点研究了全光读出理论和量子点结构设计的方法。在全光读出下,子带间光子的行为会对带间的光学特性产生影响,从而有望将中远红外转换为近红外成像,提高系统的分辨率和工作温度。本论文的主要研究工作:(1)研究了国内外红外探测器的发展现状,以及存在的科学与技术问题,针对红外探测器的发展要求,采用了基于半导体量子点全光读出的方法。(2)从理论上深入探究了全光调制原理,并建立基于透镜型半导体量子点理论模型,通过数值仿真验证量子点理论模型的有效性。并研究和对比粒子群优化算法和遗传算法。(3)利用量子点的理论模型分别与粒子群优化算法和遗传算法相结合的方法,设计了可响应可见光中心波长632.8nm和中红外光中心波长4.6?m的半导体量子点。重点研究了量子点掺杂浓度和子带间频率对带间光学特性的影响。(4)提出基于半导体量子点全光读出系统的总体结构方案,搭建了量子点全光调制系统的实验平台。(5)总结本论文的研究工作,提出量子点全光调制系统实验平台的改进方案。