近年来,受外部扰动的半导体激光器因其复杂的非线性动力学特性,成为人们研究的热点话题。其中,光反馈半导体激光器具有结构简单、易于集成等优点,成为应用最广的光源系统之一。混沌激光具有类噪声的大幅度波形,因此在保密通信、高速随机数生成、密钥分发等领域具有重要的应用价值。对于传统半导体激光器,受弛豫振荡频率的影响,产生的混沌信号存在低频能量占比低、频谱平坦度差的问题。常用电子器件为低通器件,导致在实际应用中混沌激光的能量利用率偏低。现有提高混沌带宽的方案大多会增加系统的复杂度,给混沌同步带来严峻的挑战。因此,利用简单的光反馈结构产生宽带平坦的混沌激光对于保密通信、密钥分配等基于同步的应用具有重要意义。针对上述问题,本论文提出一种光反馈弧边六角形(circular-side hexagonal resonator,CSHR)微腔半导体激光器产生宽带混沌信号的方法,利用CSHR微腔激光器小模式体积、高品质因子、低阈值的特点,解决了弛豫振荡频率对带宽的限制。通过研究光反馈CSHR微腔激光器的动力学特性,探明了产生宽带、频谱平坦的混沌激光的参数条件。具体工作及结果如下:1.根据Lang-Kobayashi方程建立了光反馈弧边六角微腔激光器的理论模型。理论分析了不同反馈参数条件下微腔激光器的动态特性。在低偏置电流下,微腔激光器表现出与传统DFB激光器类似的规则脉冲包络现象和低频起伏现象。在高偏置电流下,出现了特殊的高频脉冲包络现象和间歇性周期振荡现象。2.对弧边六角微腔激光器在长外腔反馈作用下的混沌特性进行理论研究,分析了不同偏置电流和反馈强度对混沌频谱带宽和平坦度的影响。结果表明,在高偏置电流下,CSHR微腔激光器的弛豫振荡特征被抑制,混沌带宽明显增大。在调制响应共振峰高度小于3 d B的情况下,产生了带宽超过14 GHz、频谱平坦度低于5 d B的宽带混沌信号。此外,研究发现具有宽带平坦的调制响应曲线的激光器有望以最简单的光反馈结构产生频谱平坦的宽带混沌激光。