随机光纤激光器是近年来兴起的一类新型光纤激光器,不同于传统光纤激光器所必备的谐振腔结构,其利用光纤中瑞利散射提供的随机分布式反馈和受激拉曼散射提供的增益实现激光输出,具有时域稳定、结构简单等突出特点,在成像、通信等领域有着广泛的应用前景。本文开展了基于随机光纤激光器输出超连续谱的理论和实验研究,主要内容包括以下几个方面:初步建立了能够描述随机光纤激光器输出超连续谱过程的理论模型,进行了初步的仿真计算,计算结果可以初步观察到光谱的展宽,并分析了模型存在的问题以及改进优化的方向。对随机光纤激光器输出近红外超连续谱进行了可行性分析和实验验证。通过在腔内引入掺镱光纤和使用宽带反射器件,在半开腔的随机光纤激光器中实现了20d B带宽大于500nm的近红外超连续谱输出;对反射器件的反射带宽以及被动光纤的长度对产生超连续谱的影响进行了研究,实验结果表明相对较宽的反射带宽更有利于超连续谱的产生。开展了随机光纤激光器输出超连续谱光谱拓展方面的理论和实验研究。经过理论分析,得出合理利用四波混频效应有望将随机光纤激光器输出超连续谱的光谱拓展至可见光波段;通过增大泵浦功率和优化掺杂光纤长度,促进了级联四波混频过程的发生,成功将输出超连续谱的光谱范围拓展至可见光波段,并在44.7W的泵浦功率下,实现了光谱范围覆盖600～1700nm、输出功率3.45W、20d B带宽大于660nm的可见光至近红外波段超连续谱输出。