随机光纤激光器是近几年才兴起的新型光纤激光器,它与常规激光器显著区别是没有边界明确的周期性光学谐振腔。它的结构简单、输出单横模以及能够超长距离传输,正是由于这些优点,使其在相关领域意义非凡。近几年以来在光纤通信、光纤传感等领域,利用随机激光器独特的功率特性、光谱特点和增益调控等性质不断展开新的科学研究。早期对于随机光纤激光器的工作重点放在基于普通单模光纤的光纤拉曼随机激光器,探索了光纤拉曼随机激光器在波长可调谐输出、窄线宽输出、多波长输出以及大功率高效率激光产生方面的独特性质和优势。事实上,随机光纤激光器可以基于不同类型的增益及对其组合调控,如布里渊增益、有源光纤增益以及通过特种光纤的引入实现增益调控等。本文主要研究了混合增益在多波长随机光纤激光器上的应用及渐变拉曼增益光纤在大功率激光器上的应用。首先,研究了基于布里渊增益的多波长随机光纤激光器,利用高功率的窄线宽布里渊双向泵浦以及半开腔结构,实现了6级斯托克斯光输出的数百毫瓦级的随机光纤激光输出。为了降低多波长随机光纤激光器的阈值并提高级联阶数,采用1455 nm泵浦在掺铒光纤和色散补偿光纤中,其中掺铒光纤提供掺铒增益,色散补偿光纤提供拉曼增益,研究了基于布里渊-掺铒-拉曼混合增益的多波长随机光纤激光器。布里渊泵浦功率为0 dBm,1455 nm泵浦功率为数十mW时即可产生布里渊随机光纤激光激射。通过优化1455 nm泵浦功率,可以得到了290条信道间隔为0.08 nm的宽带多波长输出,3 dB平坦带宽为23.2 nm,表明采用混合增益有利于提高布里渊多波长随机光纤激光器的输出特性。在拉曼随机光纤激光器研究方面,针对激光器输出功率提升问题,理论研究了一种基于渐变拉曼增益光纤的高功率随机光纤激光器实现方案,利用纤芯芯径随光纤长度线性增加的拉曼增益系数渐变光纤(锥形光纤),既能增大泵浦光功率,又能增加高阶斯托克斯光阈值,从而提升一阶随机光纤激光最大输出功率。理论仿真了泵浦注入方向、光纤长度、不同芯径比例对锥形光纤随机激光器输出特性的影响。通过锥形光纤随机激光器和普通单模光纤随机激光器输出特性的对比研究,表明了锥形光纤随机激光器在提升短腔光纤随机激光器输出功率方面的显著提升,为基于轴向渐变光纤的大功率随机光纤激光器的设计与实现提供了指导性结论。