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混沌信号由于固有连续宽带频谱、非周期性、类随机行为以及类噪声等特性而被用作保密通信中的载波。对于混沌保密通信而言,安全性一直是重要的关注对象。垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL)丰富的偏振性能能够有效提升半导体激光混沌保密通信系统的安全性,而被学者广泛研究。针对如何提升VCSEL混沌系统安全性的问题,本文设计了一种双链路可调偏振反馈的方案用于隐藏主-从VCSEL系统反馈时延,同时也设计了一种可调偏振反馈VCSEL驱动互耦合VCSEL的方案提高系统的不可预测特性。具体研究内容、方法及结果如下：(1)基于主-从VCSEL系统时延隐藏的问题,提出双链路可调偏振反馈的方法,应用自相关函数对系统输出功率时间序列与相位时间序列所携带系统反馈时延信息进行分析。结果表明：当双链路两偏振片偏转角度设置45°时,虽然双链路较单链路能较好隐藏反馈时延,但是通过自相关函数方法仍能从系统输出功率及相位时间序列中提取出系统的反馈时延；然而,当双链路两偏振片的偏转角度分别设置50°和40°,反馈时延选择3ns与5ns时,VCSEL系统的反馈时延不但在混沌时间序列中得到很好的隐藏,而且通过自相关函数分析得到的时间延迟是对系统反馈时延进行了平移,从而使功率与相位混沌时间序列不能正确反映出系统反馈时延的信息,进而提高VCSEL混沌通信系统的安全性。(2)为了提高互耦合VCSEL系统输出混沌信号的不可预测性,本文采用可调偏振反馈VCSEL注入互耦合系统的方法,详细讨论了引入外光驱动对系统输出混沌信号不可预测性的影响。应用信息论中的排列熵对系统输出混沌信号的不可预测特性进行量化分析。研究结果表明：外光注入能够增大系统输出混沌时间信号的排列熵,即驱动VCSEL可以提升互耦合VCSEL系统的不可预测性能；驱动VCSEL反馈强度与注入强度分别设置为10ns-1与80ns-1,可调偏振片的偏转角度调节为45。,互耦合VCSEL的耦合强度为30ns-,系统输出混沌信号具有较大的排列熵；在驱动激光器反馈时延与耦合激光器耦合时延不相等的同时,合适地引入驱动VCSEL与耦合VCSEL之间的频率失谐,能够使输出信号的排列熵继续增大,从而进一步提升系统输出混沌信号的不可预测特性。