为了应对日益增长的信息安全威胁,人们对通信网络的安全要求越来越高,其中光接入网安全性对通信网络的安全尤为重要。光接入网在下行信道中的广播通信存在被窃听的风险,因此开展光接入网安全研究尤为关键。现有的光接入网安全方案中,上层加密、光编解码和混沌激光通信等方案还存在不能全数据加密,密钥空间有限,信号同步稳定性较差等不足。而光物理层混沌加密技术则在上述方面表现出了较大优势。正交频分复用无源光网络（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network,OFDM-PON）凭借其高色散容忍性、高频谱效率、抗多径干扰等优势在光接入领域占据了重要地位。因此,本文以OFDM-PON为研究对象,重点研究了混沌加密方案的复杂度与加密信号的传输性能等不可控因素,并结合密钥协商机制与密钥分发方案设计,提出了2种可控混沌加密方案。本论文主要工作及贡献如下:（1）提出了复杂度可控的动态混沌加密方案,该方案基于安全性与复杂度关联的加密子算法组和动态密钥协商机制实现。不同光网络单元（Optical Network Unit,ONU）在通信过程中与光线路终端（Optical Line Terminal,OLT）实时协商加密等级并更新动态密钥,从而控制不同复杂度子算法的选取。再利用静态密钥生成的混沌序列对OFDM-PON信号和密钥协商过程进行加密保护。方案增强了混沌加密算法的灵活性,在满足安全需求的前提下,有效控制了算法安全性与加密效率的平衡。在均匀分布的安全需求下,本方案相对于仅采用最高复杂度算法提升了约35%的系统平均加密效率。（2）提出了统计分布可控的星座整形混沌加密方案,该方案基于混沌密钥分发方案和星座概率整形方案实现。首先对正交幅度调制（Quadrature amplitude modulation,QAM）符号序列分组统计分布特性信息,再利用混沌序列将其加密并编码成混沌相位。然后对每个分组进行星座区域定向置换以实现小幅概率整形,最后将混沌相位再添加到经过星座整形的QAM符号序列上。通过控制概率整形后信号的统计分布,在加密信号的同时还实现了不同程度的信号传输性能增益。