混沌信号由于其良好的随机性和相关特性,在通信系统和雷达系统中有很重要的应用。利用半导体激光器能够很容易产生带宽为10GHz的混沌激光。而且,此技术能够和光载无线电(ROF)技术很好的结合,实现信号的远程传输和控制,弥补了微波信号在应用中覆盖半径过短的缺陷。本文围绕无周期混沌信号的产生及其在远程传感的应用展开研究,主要研究工作包括：1.提出一种利用单模光纤后向散射自注入半导体激光器、外部连续光注入半导体激光器产生无周期混沌激光,联合混沌激光自干涉产生宽带混沌激光的方法。实验产生了3dB带宽为13.6GHz的宽带混沌信号,并且对其时序做自相关证明该混沌信号没有周期性。2.提出了一种混沌超宽带微波光子远程测距雷达系统。该系统在中心站利用光反馈加光注入半导体激光器产生的混沌激光作为雷达的探测信号,探测信号经过长距离单模光纤远程传输后转换为超宽带微波信号,由发射天线发射向目标物。接收天线接收被测目标反射信号,该信号转换成光信号后经过另一根长距离单模光纤传输到中心站与参考信号进行相关处理,从而获得目标物的距离信息。实验实现了24km光纤传输、8.03m自由空间范围的单、双目标物距离测量,获得了3cm的单目标空间分辨率和8cm的双目标空间分辨率。3.提出了一种基于混沌激光的远程水位传感器。带宽高达18GHz的混沌信号作为探测信号,通过24km的光纤传输到达远程天线端由发射天线发射向水面；携带有水位监测数据的接收信号经过另一根光纤传输回到中心站与参考信号进行互相光处理,实现水位的实时监控。实验得到了2cm的空间分辨率。