保密通信对个人信息安全和国家战略发展都有着极其重要的意义。目前的密钥分发方案包括基于数学算法的密钥分发、量子密钥分发以及经典物理层密钥分发等。混沌密钥分发是经典物理层密钥分发的一种,具有硬件加密、与现行光通信系统兼容等优点。混沌激光熵源的带宽在GHz量级,具有产生高速密钥的潜力。在目前的混沌密钥分发方案中,通过参数键控来增加系统安全性。当控制参数相同时,响应激光器实现混沌同步;反之,不同步。闭环结构中,由于反馈延时的影响,混沌同步恢复时间往往在几十纳秒,严重限制了密钥生成速率。开环结构可实现较短的同步恢复时间,但激光器等参数空间较小、不易对激光器自身参数进行键控。针对上述问题,本文提出一种基于分布式布拉格反射（DBR）激光器混沌同步的密钥分发方案。典型的DBR激光器由增益区、相位区和光栅区组成,比分布式反馈（DFB）激光器具有更大的参数空间,其波长调谐时间在ns量级。更重要的是,在开环结构下即可通过光栅区电流对波长实施键控。同时兼备同步恢复时间短、密钥空间大等优势。有望提高密钥分发速率。本文围绕基于DBR激光器混沌同步的密钥分发系统的构建,开展如下工作:（1）数值模拟了共同噪声信号驱动DBR激光器同步系统。研究了混沌同步的条件,分析了注入强度、增益区电流、光栅区电流、相位区失配等外部参数失配和内部参数失配对同步性的影响,理论探明了波长键控的同步恢复时间。结果表明,在合适的注入强度下,共同噪声信号驱动一对参数匹配的DBR激光器可实现混沌同步,前提是DBR激光器的中心波长需精确匹配,且在驱动信号的光谱范围之内。另外,混沌信号带宽在12.5GHz左右,满足混沌密钥分发速率的需求。当DRB激光器参数存在小范围失配时,同步性可以保持在0.9以上。波长键控的同步恢复时间与波长切换时间基本相同。（2）实验搭建了基于DBR激光器混沌同步的密钥分发系统。对共同噪声驱动DBR激光器混沌同步进行了实验验证。分析了光栅区电流、相位区电流等参数失配对同步性的影响,实现了波长键控混沌同步,完成了长距离混沌密钥分发实验。计算了最终密钥速率,并进行了随机性测试。结果表明,在较小的参数失配范围内,共同噪声可以驱动DBR激光器混沌同步。波长键控的同步恢复时间在6 ns左右。在具有色散补偿的160公里光纤链路上实现了误码率为3.8×10-3、最终速率为5.68 Mbit/s的密钥分发。