光纤随机激光器同时作为随机激光器和光纤激光器这两大领域的重要分支,由光纤元件构成,反馈来源于光纤介质中的随机瑞利散射,是随机激光器的一维版本,在可控性和方向性方面明显优于传统的随机激光器。2010年,英国阿斯顿大学(Aston University)的研究团队首次实现基于瑞利散射提供反馈,受激拉曼效应提供分布式增益的随机激光输出,这对光纤随机激光器的发展具有十分重大的意义。自此,光纤随机激光器便成为国内外研究者们关注的热点,迎来了其大发展时代。尽管光纤随机激光器在近几年里发展迅速,但由于其发展历程短,人们对其是实现物理机理的认识还有待深入且其性能还需进一步深入。而作为光纤随机激光器的重要分支,基于特种光纤的光纤随机激光器的研究更是需要补充。本文中,我们利用特种光纤构建光纤随机激光器,实现新型光纤随机激光器的设计与仿真;同时,我们还对基于特种光纤的光纤随机激光器输出功率波动进行了统计分析;最后,我们利用辐照方式对光纤进行处理,以探索实现瑞利增强型光纤的手段。在基于特种光纤的新型光纤随机激光器的设计部分,本文以实现低阈值、高激射效率的光纤随机激光器作为出发点,提出新的光纤随机激光器结构。我们提出利用纤芯泵浦的方式构建基于双包层掺镱光纤的光纤随机激光器。理论仿真结果表明,利用该泵浦方式的光纤随机激光器可以很好地联合掺镱增益和受激拉曼增益,从而实现毫瓦级激射阈值以及激射效率高达81.5%的一维随机激光器。更重要的是,我们在这部分中还提出了一种新的基于新型特种光纤的随机激光激射机理,即利用有源光纤同时提供分布式有源增益和分布式随机瑞利反馈。根据这一新的思想,我们依次考虑低泵浦功率条件和高泵浦功率条件,搭建并逐步优化基于该激射机理的理论模型。进一步地,本文通过数值仿真,理论上实现了该基于双包层弱掺镱光纤的新型光纤随机激光器。根据理论结果,该光纤随机激光器,可实现毫瓦级激射阈值、高于200 W激光输出的随机激光输出。基于特种光纤的光纤随机激光器在低阈值、高功率、线性输出以及带宽稳定等方面表现出明显的优势,被视为种子光源的优选。但是,它和其他随机激光器一样,在阈值附近其输出光谱和功率均表现出强波动。因此,对基于特种光纤的光纤随机激光器输出波动的分析具有重要意义。在本文中,我们基于10 m的商用掺镱光纤和10 km的单模光纤搭建1090 nm光纤随机激光器。然后,我们基于广泛应用于随机激光强度波动分析的Lévy-α-稳定分布函数对不同泵浦功率下的谱强度概率密度函数进行拟合,从而识别出不同激射状态下光纤随机激光器的统计类型。结果表明,该光纤随机激光器的统计特性随着泵浦能量的注入从Lévy分布逐渐演变为高斯行为,这一统计特征演变规律与其他基于强散射的光纤随机激光器的统计演变规律一致,这表明在随机激光系统中普遍存在着Lévy到高斯的统计分布演变过程。在光纤随机激光器领域,瑞利散射系数占据着关键性位置,根据以往的研究,瑞利增强型光纤的光纤随机激光器的功率特性有明显的提升效果,但目前有关于其实现方法有限。在本文中,我们对瑞利增强型光纤的实现进行了探索性研究,首次实现了辐照对光纤的影响的量化。通过对后向散射功率的分析,依次得到样本光纤的衰减系数和瑞利散射系数,结果表明这两种辐照均对光纤衰减和瑞利散射有增强作用,但不同辐射条件下,同一光纤参数随辐照强度的变化趋势不同。