随机激光器具有许多类似于传统激光器的特性,例如阈值特性和辐射光谱线很窄。在传统激光器中,光波被局限于具有增益介质的光腔中从而获得受激辐射放大。但是在随机激光器中,则没有传统意义上的光腔,在此系统中为光波受激辐射放大提供反馈的是介质的无序特性。对于随机激光器的理论研究是基于局域和激光物理理论。本文中,我们研究了随机激光的辐射光特性,结果如下:(1)利用随机激光器的准态模理论分析了一维四能级系统随机介质中光波局域态的动态演化过程。结果表明,泵浦数率越高,局域态形成的时间越短。(2)基于随机激光器的半经典理论数值地研究了一维随机激光器中准态模式的饱和特性。结果显示,准态模式的某些特征参数,例如局域程度,将会影响系统的饱和特性。利用这一结果,可以通过单频抽运的方法选择具有低阈值、高饱和强度的准态模式作为整个激光系统的稳态输出模式。(3)基于随机激光准态模理论研究了随机激光的形成过程、准态模的放大特性以及二者之间的关系。结果显示非增益介质中的准态模相当于传统激光腔的腔模。当增益大于阈值时,一些准态模在增益介质中被放大,形成随机激光。(4)利用随机激光半经典理论,分析了二维相干反馈随机激光模式的阈值与饱和特性。结果表明随机激光模式具有与传统激光模式相类似的阈值与饱和特性。进一步的研究显示随机激光模式的阈值与许多因素有关,其中模式的寿命为主要因素,计算得出两者的关系为:寿命越长的模式,阈值越低。(5)基于随机激光中的半经典理论,数值研究了二维随机激光器中横磁模式的输出光谱线宽度,获得了谱线宽度与泵浦强度的关系曲线,由此曲线可以计算横磁模式的很多特征参数。从谱线宽度的角度来看,横磁模式的输出特性结果与已有的横电模式结果相比,横磁模式具有较好的输出特性。(6)研究了一系列相同随机构型,不同外部形状无源二维随机介质中功率谱与介质形态的关系。结果表明,二维随机激光器的辐射光谱是形态相关的。实践中可以利用形态特性来控制随机激光器的辐射光谱,建立一种基于形态的模式选择技术。(7)利用具有增益项扩散方程模型考查了双光子泵浦随机激光器辐射光的时间演化过程和饱和效应。数值求解了具有增益项的扩散方程。结果显示了随机激光器中辐射光能量从自发辐射开始,经历小信号增益状态得到放大,再到由于增益饱和形成稳态输出的整个演化过程;对饱和特性的讨论表明,一方面可以通过调整增益介质的参数来获得更高的稳态输出值;另一方面可以通过改变随机构型来获得不同的稳态输出行为。