混沌光的延时特征（TDS）和带宽（BW）是影响混沌激光应用的两个重要参量，常用来表征混沌光的混沌特性。将具有外腔光反馈的半导体激光器（SL）作为主激光器，将具有相位调制光反馈的SL作为从激光器，并将主激光器输出的混沌光单向双路注入到从激光器中，构成具有外光单向双路注入的相位调制光反馈的SL系统。数值研究了外光注入系数和反馈系数等参数对系统输出混沌光TDS的影响，进而在TDS被有效抑制的参数条件下，对系统输出混沌光的带宽进行了研究。结果表明，用该方案和通过对参数值区间的适当选取可以有效地抑制混沌激光的TDS，并且混沌激光的3 dB带宽最大约为20 GHz。

半导体激光器系统的动力学方程是研究混沌激光的重要理论基础，其计算精度直接决定了系统产生混沌激光的仿真可靠性。针对目前国际上普遍采用的光电场分解的两种方法，即光电场的振幅-相位分解与实部-虚部分解方法，本文分别对不同的半导体激光器系统进行了研究，并进行了对比分析。结果表明，两种数值计算方法在输出光复杂度低的情况下计算结果差异较小，但进入高复杂度时，两种方法的数值计算结果存在巨大的差异。分析表明，光电场采用实部-虚部分解的数值模拟精度更高，更适用于产生复杂度较高混沌激光的半导体激光器系统的研究。

计算鬼成像由于具有分辨率高和抗干扰能力强等特点，近年来被广泛研究。区别于传统成像方案，由于成像机制，计算鬼成像对物体成像时需要进行大量的测量，因此提高它的成像效率一直是一个重要的研究内容。在此背景下，由于可以较好地对信号进行去相关，进而对信号进行大幅压缩，小波变换受到了广泛的关注。近年来，不少学者将Haar小波引入计算鬼成像系统中，成像效率得到了提高。然而，小波函数的种类有很多，性质各异，关于其他小波函数在计算鬼成像系统中的应用鲜有报道。大部分小波函数只能进行连续小波变换，直接应用于计算鬼成像系统中会面临许多问题，针对这个情况，提出了准连续小波变换架构，在实验上实现了基于Mexihat和Gauss小波的计算鬼成像。实验结果表明，这两种连续小波方案既能够进行正常成像，同时相比于Haar小波，它们也表现出了更强劲的抗干扰能力，更加适用于实际应用环境。

外腔延时特征(TDS)和带宽是影响混沌激光应用的两个重要参量。将一个具有相位调制光反馈的半导体激光器输出的激光注入到另一个具有光电反馈的半导体激光器中,构成一个具有外光注入的光电反馈半导体激光器系统,即主从激光器系统,用于降低混沌激光的TDS并提高其带宽。数值研究了外光注入系数、反馈强度和抽运因子对TDS的影响,并研究了主激光器输出混沌光的TDS对从激光器输出混沌光TDS的影响。然后在TDS被有效抑制的基础上研究了系统输出混沌激光的带宽,结果表明:该方案可以有效地降低混沌激光的TDS,外光注入系数、反馈强度和抽运因子的增大都能拓宽混沌激光的带宽。

提出一种可用于降低半导体激光器(SL)输出混沌光的自相关性并增加其带宽的方案。该方案将具有单路相位调制光反馈的SL作为主激光器,将具有双路滤波光反馈的SL作为从激光器,并将主激光器输出的激光注入到从激光器中。数值研究了抽运因子、外光注入系数和主从激光器之间的频率失谐对从激光器输出混沌光的自相关性及其带宽的影响。结果表明:在所选的参数条件下,该方案能有效地降低从激光器输出混沌光的自相关性并增加其带宽,混沌激光带宽的极大值达到18.45 GHz。

利用延时相移反馈的方法研究了单环掺铒光纤激光器(SREDFL)的混沌产生。通过适当地调节反馈系数、相移以及延迟时间，实现了该系统混沌的产生，给出了混沌产生的方式及混沌态的参数区间。利用混沌信号驱动法研究了单环掺铒光纤激光器的混沌同步，结果表明，在适当的驱动强度下，无论被驱动系统在被驱动前处于混沌态还是周期态，都可以达到混沌同步。利用关联系数分析了混沌同步的质量。

通过延时偏振反馈控制的方法研究了单环掺铒光纤激光器混沌的产生。通过适当地调节延迟时间、耦合系数以及偏振角，研究了单环掺铒光纤激光器系统的动力学特性，给出了混沌产生的方式及混沌态的参数区间，实现了单环掺铒光纤激光器混沌的产生。进而利用混沌信号驱动法研究单环掺铒光纤激光器的混沌同步。结果表明，在适当的驱动强度下，无论两个单环掺铒光纤激光器在被驱动前处于混沌态还是周期态，都可以达到混沌同步。并且利用关联系数分析了驱动强度和偏振角对混沌同步性能的影响。