光纤通信技术开始于二十世纪五六十年代,作为信息通信史上的一次重大变革,它被赋予了强大的生命力。但是近年来,随着非法攻击技术的升级,光通信安全受到了严重的威胁,2020年,《全球高级持续性威胁APT研究报告》显示中国是高级可持续威胁攻击（Advanced Persistent Threat,APT）的主要受害者,攻击者针对政府、科研和军工等展开了长达11年的持续攻击,攻击方式包括电磁干扰、物理基础设施攻击、非法窃听和拦截等,破解数据后,国家安全、社会安定,信息隐私、财产防护等都会受到威胁。在此背景下,光通信物理层加密技术在近十年获得了大量的研究,譬如量子加密、数据流异或加密等,但是这些加密方案存在密级和密钥生成速率不平衡的问题。因此本文以增强光接入网安全性为主要目标,高密级与强通信质量为主要方向,研究了基于智能混沌迭代扰动的高安全光通信系统。本文的研究内容如下:1.提出了一种基于五维混沌的多参数联合光物理层保密方案,实现了“一次一密”的多参数高安全通信。五维加密的安全增强系统,包括置乱和混淆比特符号、星座点、载波频率、相位和时隙。通过五维混沌系统,生成序列有五个维度的分离方向,混沌行为难以预测,保证了加密系统的安全。实验结果表明,保密方案可以实现1095的密钥空间和一次一密的多参数协同加密,实现了25 km多波长16 Gb/s的保密光传输。相关成果已通过论文形式发表。2.提出了一种基于混沌神经网络的高密强通光物理层加密方案,实现了超大密钥空间的安全通信。通过将对神经网络的激活函数进行变换,利用神经网络的前向迭代生成六阶的混沌模型,该混沌模型的谱熵均值远大于普通的洛伦兹、chens混沌方程。通过混沌神经网络进行映射后,生成加密所需的密钥,其密钥空间可达10279,初始变换维度可达12个,远超目前已有物理层混沌加密的密钥空间。相关成果已通过论文形式发表。3.提出了一种基于GAN网络的短距智能混沌迭代保密方案,实现了超快密钥匹配速率。利用GAN网络学习混沌行为,并生成混沌密钥对OFDM的星座和频率进行加密,提供一个10183的密钥空间,以防止非法ONU的暴力破解。由于GPU的并行计算能力,该加密方案的加密时间约为传统加密方案的1.38%。为了验证该方案的可行性,建立了短距2 km弱耦合7芯光纤,实验实现了70 Gb/s的保密传输。相关成果已通过论文形式发表。