混沌激光具有高带宽、大幅度、类噪声、对初值条件敏感等特性,被广泛应用于混沌保密通信、混沌激光雷达、光时域反射仪、光学相干层析、快速随机数发生器等领域。混沌激光可以通过对半导体激光器施加外部扰动(如光反馈、光注入及光电反馈等)很方便地获得。其中,光反馈半导体激光器以其独特的特性,如体积小、结构简单、易于调节和控制等,成为实际应用中广泛采用的混沌光源。但是,光反馈半导体激光器为混沌激光的应用带来便利的同时,也具有不利因素——时延特性。所谓时延特性是指半导体激光器输出的混沌激光会携带与反馈腔长有关的信息,在时域上呈现出弱周期性。这种时延特性的存在严重影响混沌激光的应用质量(例如,降低混沌激光测距的测量精度、威胁混沌通信的保密性、破坏混沌激光快速随机数发生器的随机性等)。针对上述问题,许多学者提出了多种方法来优化光反馈半导体激光器,以达到抑制或隐藏其时延特性的效果。然而,这些方法消除时延特性的机理不明,是否确能成功隐藏或抑制时延特性尚存在异议。本文从实验及数值模拟两方面,针对多种光反馈混沌半导体激光器,深入研究了其时延特性隐藏情况,获得了一些有益结果,具体工作如下所述：1、归纳总结了目前报道的提取时延特性的各种方法,指出了其局限性；引入并介绍了维纳辛钦定理,为后续研究工作奠定了理论基础。2、提出了一种提取混沌半导体激光器反馈时延信息的新方法——谱分析法。将混沌信号的频谱作为分析对象,利用频谱仪实验采集混沌信号的频谱信息,继而利用维纳辛钦定理对其作逆傅里叶变换,最终可获取光反馈混沌激光器的时延信息。并利用该方法从实验和理论两方面详细研究了单反馈和双反馈半导体激光器时延特性的提取情况。研究发现：单反馈情况下,无论反馈强度如何变化,利用谱分析法能成功提取混沌信号含有的时延特性；双反馈情况下,当两外腔长相等时,利用谱分析法可以成功提取到时延特性；双反馈情况下,当两腔长度呈整数比时,其时延特性会更加隐蔽,其他方法无法成功提取出时延特性时,我们的谱分析法依然有效。3、利用谱分析方法进一步研究反馈光偏振态的变化对混沌半导体激光器时延特性提取的影响。首先,建立了偏振态可调的光反馈半导体激光器的理论模型；进而,分析了反馈强度、偏振角度及偏置电流对腔长信息的影响,并得出了结论：在适当的反馈强度和偏置电流下,调节反馈光的偏振态,腔长信息能够被隐藏。