混沌激光因其所具备的高带宽、类噪声及不可预测等特性已在混沌保密通信、高速物理随机数产生及高精度抗干扰雷达等领域显示出其重要的研究和应用价值。然而传统带间半导体激光器受限于弛豫振荡特性,在外部扰动下产生的混沌信号往往带宽较小,不能满足当下高速物理随机数产生、高速保密通信的要求;同时,对于光反馈结构的混沌半导体激光器因为外腔模式的作用引入时延信息特征信息,从而降低混沌系统的安全性。目前已有的增强混沌带宽和抑制时延特征的方式绝大多数增加了混沌信号产生装置的复杂性,导致适用场合有限,且很难同时满足高带宽、无时延两个要求。此外,由于传统带间混沌半导体激光器的功率较低、波长范围有限,并不满足超远距离的高精度抗干扰雷达的需要。量子级联激光器（QCLs）因其无弛豫振荡的独特优势,有望在极简单的结构下产生高带宽的混沌信号。因此,本论文提出了基于光反馈结构的QCL产生高带宽的混沌信号、利用光反馈联合光注入的结构进一步增强前述混沌信号的带宽和抑制其时延特征;同时,QCLs因其独特的中红外波段优势,覆盖两个大气传输窗口,也将是代替传统带间混沌半导体激光器成为应用于混沌雷达的首选。本文具体工作及结果如下:（1）介绍了 QCLs的器件特性;探究了其区别于传统带间半导体激光器的工作原理;分析了两个典型的内部参数;简化了 QCLs复杂的理论模型,并确定后续研究工作基于简化后的理论模型进行仿真研究。（2）提出基于光反馈结构的QCL产生宽带混沌信号的方法。以速率方程为基础,通过数值模拟,证明了光反馈QCL可以通过准周期路径进入混沌。此外,研究了反馈强度和偏置电流对混沌带宽的影响。最终结果表明,由于QCLs中缺乏弛豫振荡现象,在优化后的外部参数下,混沌带宽可达43.1 GHz。此方案结构简单,为今后超宽带混沌信号产生提供了 一种很有前途的解决方案。（3）提出利用光反馈联合光注入的结构,实现宽带、无时延特征混沌的产生方法。通过数值模拟,研究了注入强度和频率失谐对混沌带宽和时延特性的影响。结果表明,由于两个激光器的强相互作用,混沌带宽可以达到55.69 GHz。此外,主从激光器固定在一定的负频率失谐下,混沌信号的时延特征被完全抑制。