《光纤放大原理及器件优化设计》首先概述了用于光纤放大器的稀土离子的基本物理性质和光谱特性，介绍了光纤通信中的主力光纤放大器——掺铒光纤放大器的工作原理和研究方法。在简述了纳米晶体(量子点)的基本概念和量子点的理论模型之后，讨论了半导体量子点的光学特性、实验室量子点和量子点光纤的制备、量子点的热稳定性；然后，详细讨论了量子点光纤光谱、单／多掺杂量子点光纤放大器的增益带宽和噪声特性、量子点光纤激光器等。在器件优化设计部分，简述了遗传算法，给出了遗传算法应用于光纤放大器优化设计的一些例子。最后，介绍了光纤通信系统中的器件与集成、光纤放大器的组成及其噪声特性等。
《光纤放大原理及器件优化设计》有两个特点：一是系统讨论了用量子点代替传统的天然稀土离子作为增益介质的量子点光纤和量子点光纤放大器；二是将具有全局优化特点的遗传算法引入到光纤放大器的优化设计中。
《光纤放大原理及器件优化设计》可作为物理类光学、光学工程、通信工程、光电子技术等领域的教学参考书，也可供相关科学和工程技术人员参考使用。