随着光通信的发展,光纤通信的大容量优势已经使其成为最为主要的通信方式,光纤通信的安全性也越发重要。混沌光通信由于初值敏感性以及类噪声的特点成为了近年的研究热点。虽然激光混沌系统能够在类噪声的载波中隐藏信息,但是通过统计特性分析,其最为重要的时延密钥可以被破解,从而使得窃听者能够重构系统,威胁到系统的安全。而且,由于激光混沌系统对于时延密钥的依赖性太强,导致其非线性程度不够,密钥空间较少,也不利于系统的安全。本论文基于现有的研究进展以及数字信号处理技术,分别提出了异或电光强度混沌系统和全光Logistic混沌级联系统,在两个系统中均实现了反馈时延的隐藏以及密钥空间的增大。本文基于经典电光强度混沌系统,提出了异或电光强度混沌系统。该系统利用了伪随机数与异或操作来增强系统的非线性程度,引入了一种全新的伪随机数结合方式,介绍了异或系统的数学模型并通过数值仿真分析了该系统的波形、频谱以及序列复杂度、时延隐藏性能、密钥空间以及通信性能。研究结果表明:系统的波形类似噪声;频谱较为平坦,混沌频谱较宽,达到了 37GHz,能够传输更高速率的信息;系统的复杂度较高,排列熵达到了 0.99,波形难以预测与破解;系统的时延密钥在合理的DSP参数范围中得到了隐藏;系统的密钥空间由于引入了 DSP器件以及伪随机码,得到了增大。对于混沌系统各项指标的研究均可以证明其可以作为安全的混沌源用来通信,在较小的信噪比处（17dB）,信息可以进行高质量的无误码传输。本文基于经典全光混沌系统以及常见的Logistic混沌,利用Logistic映射的混沌特性对全光混沌序列进行后处理,通过Logistic映射的迭代来增强系统的非线性程度。该系统给全光混沌系统的时延隐藏处理带来了一种新的方式。本文介绍了系统的框架结构,通过数值仿真分析了系统的波形、频谱、序列复杂度以及时延隐藏性能。研究结果表明:经过Logistic映射处理后的序列,频谱变得更为平坦,有效带宽达到了 40GHz;时延密钥得到了隐藏;且Logistic映射的参数可以作为密钥进一步增大密钥空间。该系统由于序列复杂度高,难以破解,可以用来作为安全保密通信的光源,在信噪比为30dB处,信息可以进行无误码地传输。