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近年来,随着信息技术的快速发展,利用半导体激光器产生的混沌激光信号因其在高速保密通信、混沌雷达以及高速随机数产生等方面的巨大应用前景而成为人们关注的焦点。通常,半导体激光器在光反馈、光注入及光电反馈等外部扰动作用下可产生混沌信号。其中,通过引入光反馈产生的混沌信号会不可避免的保留一定的时间延迟特征(TDS),这不利于混沌激光信号在混沌保密通信及随机数产生等领域的应用。因此,有必要采用适当方法对混沌信号的TDS进行有效抑制。特别地,垂直腔面发射激光器(VCSELs)在适当条件下可能同时存在两个相互正交的偏振分量(X-PC,Y-PC),将三个及以上VCSELs构成环形系统,理论上可同时产生多路混沌激光信号。若将此系统作为混沌熵源,则具有同时产生多路随机比特序列的可能性。本文提出了一种基于三个单向偏振旋转耦合1550 nm-VCSELs构成的环形系统获取多路高质量混沌信号的方案。利用自旋反转模型,理论研究了该系统中三个激光器各偏振分量输出信号的非线性动力学特性;采用自相关和互信息方法分析了各偏振分量输出时间序列的TDS,并利用互相关函数讨论了各偏振分量之间的相关特性。研究结果表明:采用偏振旋转耦合的方式,通过合理调节各激光器之间的注入强度和频率失谐,三个1550 nm-VCSELs的六个偏振分量能同时存在,且各偏振分量的输出功率相当;系统中单向偏振旋转耦合的注入强度和频率失谐对该系统输出的六路信号的TDS均有显著影响;对于分别固定注入强度或频率失谐的情况,通过调节其他系统参量可使各偏振分量输出信号的TDS峰值均被抑制到0.2以下;通过综合分析注入强度和频率失谐联合作用对系统输出信号TDS的影响,确定了能有效抑制各路混沌信号TDS的耦合参数取值的精确范围;通过进一步优化系统参数范围,可保证六路输出信号中仅同一个VCSEL输出的两偏振分量之间存在较强的相关性,而不同VCSELs偏振分量输出信号之间的相关性均较弱。因此,该系统能同时输出六路TDS被有效抑制的混沌信号,且其中三路混沌信号的相关性较弱。