混沌激光由于其宽频谱、类噪声、幅值大等特点,在混沌保密通信、高速随机数产生以及混沌激光雷达具有很大的应用价值。外腔反馈半导体激光器由于其结构简单、操作简便、成本低、易于集成的特点成为产生混沌信号的主要方式。然而,由于半导体激光器固有弛豫振荡的限制,大部分能量集中在弛豫振荡频率附近,频谱不平坦,有效带宽只有数GHz,严重降低混沌保密通信及密钥分发的速率。现有提高混沌信号带宽的方法都会额外增加系统结构的复杂程度,给混沌同步带来了严峻的挑战。因此,通过简单的光反馈结构产生宽带的混沌信号对于提高保密通信及密钥分发的速率有着极其重大的意义。针对上述问题,本论文提出基于双模分布式反馈（DM-DFB）激光器的集成宽带混沌光源的研究。通过两个模式之间的高频拍频分量与低频的混沌振荡相互耦合获得频谱平坦的宽带混沌信号。具体工作及结果如下:1.根据Lang-Kobayashi方程给出了光反馈双模激光器的速率方程,并从理论上验证了宽带混沌激光产生的可行性。并且分析了内部参数及外部参数对混沌带宽的影响,给出了产生宽带混沌的参数区间范围。2.通过VPI软件设计了光反馈DM-DFB激光器结构,给出了具体参数。分析了长短外腔及高低偏置电流下光反馈DM-DFB激光器的进入混沌的路径,在低偏置电流下,会在短腔情况下出现稳态到混沌振荡重复出现的分叉级联现象。高偏置电流下与传统DFB激光器的动力学特性相同。3.分析了长腔情况下,光反馈DM-DFB激光器产生宽带混沌的参数范围。重点分析了光反馈DM-DFB激光器在较短的腔长条件下,不同反馈强度及不同偏置电流对混沌信号带宽的影响,在8Ith偏置电流及强反馈强度下产生带宽达到37.9 GHz的混沌信号。通过排列熵分析了混沌信号的复杂度。最后利用宽带的混沌熵源产生了速率为20GS/s的随机数,并通过了NIST SP 800-90B随机性测试。