随机激光器的概念是在受激辐射的机理上提出来的。作为一种新型微腔激光器，因其独特的发光原理及发光特性逐渐成为光学领域的研究热点。随机激光器没有光学谐振腔，介质微粒对光的散射提供了一种类共振腔反馈，大大延长了介质中光的传输路程，引入增益则会有受激辐射产生，进而形成激光。随机激光器的环形腔在介质中的分布是无规则的，各环形腔的位置、出射光频率及方向等都不同。所以，不同于传统激光器，随机激光器在任何方向都有激光发射，谱线形式也随观测角的变化而变化，频谱模式的数量也因随机介质的体积、泵浦面积等的不同而不同。在随机激光器与传统激光器这两种极大的差异基础上，将两种差异进行整合成为当前随机激光研究领域的一个新热点。本文以无序介质的发光特性及光波导的传光特性为基础，围绕一种波导随机激光器进行理论设计和优化，使得随机激光器发射出与传统激光器类似的单向性、单色性、强度等都很高的激光束。论文主要内容包括：首先，叙述了随机激光的研究现状及发展前景，并对随机激光的特点进行了分析，如临界面积、阈值特性以及方向无序性等。同时指出了目前随机激光研究领域存在的问题，为新型波导随机激光器结构的设计提供了思路。其次，在随机激光器发光原理基础之上，提出了随机激光器的理论研究方法以及数值模拟方法，给出了波导随机激光器的设计基础，分析了线性光波导的电磁特性，为波导随机散射系统的设计提供给了理论基础。再次，提出了一种新型波导随机散射系统，即利用无序介质对光波的散射作用以及波导对光波的限制作用，将无序介质和波导结构相结合，构造了环形波导随机散射系统结构。利用时域有限差分(FDTD)法数值模拟了该结构，同时与几种对比结构进行了比较。结果显示，本文所设计的环形波导随机激光器因为波导的引入及与无需介质的匹配结合，实现了一般随机激光器所不能实现的出射激光高度集中、模式数量减少。