混沌信号是确定性系统产生的具有良好的自相关、互相关特性的类噪声信号。作为雷达信号,宽带混沌雷达具有“图钉”型模糊函数、良好的空间分辨力、抗干扰性能以及低截获概率和优良的电磁兼容性。但迄今为止,宽带电混沌信号的产生和相关处理相当困难,限制了其在雷达系统中的应用。而利用半导体激光器在适当的外界扰动(如光反馈、光注入、光电反馈等)下,很容易的产生宽带的混沌激光,其带宽可达30GHz。因此,基于半导体激光器非线性特性产生的混沌激光,在雷达系统中将具有广阔的应用前景。基于光反馈半导体激光器的混沌激光雷达系统,本文主要进行了如下工作：1.设计了混沌激光雷达的发射光学系统。针对混沌激光雷达发射光学系统,研究了混沌激光雷达的原理与结构、激光雷达方程、目标反射特性、背景辐射和大气衰减,在此基础上进行了半导体激光器的准直与扩束的设计、仿真和实验。2.设计了混沌激光雷达的接收系统。围绕混沌激光雷达接收系统,研究了混沌激光雷达接收机的最佳信噪比以及探测器的选择、制作与测量,讨论了最佳的接收视场角,仿真分析了接收光学系统的视场角与能量接收情况,实验研究了系统的视场角和透过率。3.研制了混沌激光雷达样机。在讨论了混沌激光雷达的损耗情况,并由此进行了量程估算后,实验研究了混沌激光雷达的各种性能和指标,包括近距离实时测量、多目标测距、抗干扰性能实验；为提高混沌激光雷达的量程和空间分辨率,更换器件在不同距离内进行测量实验,在此基础上完成了混沌激光雷达样机的组装与测试。