混沌光保密通信是将混沌激光信号作为掩藏信息的载波对信息加密,再利用混沌同步进行信息解调的一种新型保密通信技术,它因具有硬件加密、传输速率高、长距离以及与现有光纤网络兼容等优点而受到广泛关注。其安全性依赖于混沌收发机的参数匹配。硬件参数均为密钥参数,参数的安全性结合空间的大小决定了混沌保密的安全程度。镜面反馈半导体激光器由于结构简单和易于集成的优点被广泛用作混沌收发机。然而,基于镜面反馈半导体激光器的混沌光保密通信系统存在安全隐患。一方面,镜面的线性反馈导致混沌载波的时频特性中明显存在反馈时间延迟特征信息,使得系统存在被窃听者重构的风险。另一方面,反馈时延特征使得反馈时延不能作为密钥参数,导致密钥空间有限。针对上述问题,本论文提出利用啁啾光纤光栅反馈半导体激光器产生无时延特征的混沌激光,并利用其作为混沌光保密通信系统的收发机,提高了密钥空间,增强了系统的安全性。本论文开展的工作与取得的成果如下:1)提出色散光反馈半导体激光器消除时延特征的方法,利用啁啾光纤光栅作为色散反馈元件,将时延特征抑制了10d B（@2000ps/nm）,并实验分析了反馈强度、色散对时延特征的影响。2)根据传统Lang-Kobayashi方程建立了啁啾光纤光栅反馈半导体激光器的理论模型,揭示了时延特征被消除的原因:色散反馈使反馈光经历频率相关的时间延迟,无法像镜面反馈那样形成外腔共振,从而消除了时延特征;进一步,通过仔细地数值模拟反馈强度、反馈延时、啁啾光纤光栅色散、啁啾光纤光栅和激光器的频率失谐对时延特征的影响,得到消除时延特征的临界色散条件:啁啾光纤光栅色散等于激光器弛豫振荡频率和光谱线宽乘积的倒数。3)利用排列熵分析了啁啾光纤光栅反馈半导体激光器输出的混沌激光复杂度。随着反馈强度的增加,啁啾光纤光栅反馈半导体激光器的排列熵不断增大,接近于1,而不会像镜面反馈半导体激光器,排列熵反而会快速下降;随着色散的增加,啁啾光纤光栅反馈半导体激光器的排列熵不断增大,色散超过2000ps/nm后,激光器光谱只要在反啁啾光纤光栅反射谱范围内,排列熵始终接近1。4)根据啁啾光纤光栅反馈消除时延特征的优点,提出利用啁啾光纤光栅代替镜面反馈装置反馈半导体激光器提高密钥空间。理论分析表明:对于镜面反馈半导体激光器,时延特征暴露了反馈外腔长度,弛豫振荡特征泄漏了偏置电流大小,导致保密通信系统不安全;相比之下,啁啾光纤光栅反馈因引入反馈延时、啁啾光纤光栅色散和中心频率等参数,可显著提高密钥空间的维度,此外,啁啾光纤光栅反馈中混沌同步对反馈强度失配更加敏感,最终实现密钥空间扩大。双向互注入同步情况下,密钥空间提高了244倍（@通信速率为2.5 Gb/s,耦合强度为0.447）。当提高通信速率或降低耦合强度时,啁啾光纤光栅反馈系统的混沌同步对密钥参数失配更为敏感,密钥空间会进一步扩大增强。