[发明专利]利用四波混频效应实现全光量子随机数产生方法及装置

权利要求书

1.一种利用四波混频效应实现全光量子随机数产生装置，其特征在于，包括中心波长不相同的单波长的锁模脉冲激光源（1）和单波长的连续激光源（2），所述的单波长的锁模脉冲激光源（1）与连单波长的续激光源（2）的出射端连接第一光纤耦合器（3），所述的第一光纤耦合器（3）的出射端顺次连接高非线性光纤（4）、可调谐滤波器（5）和第二光纤耦合器（6）；第二光纤耦合器（6）的一个出射端连接干涉装置（7），干涉装置（7）输出端输出免量化的全光高速随机数；

所述装置用于实现一种利用四波混频效应实现全光量子随机数产生方法，该方法包括如下步骤：将波长不同的一束脉冲光及一束连续光作为泵浦光入射到高非线性光纤中发生简并四波混频效应，生成相对于泵浦光的相位差随机为0或π的信号光；将信号光均分成两路，一路经历光延迟后和另一路干涉，两路信号光之间的延迟时间等于脉冲光时间间隔的整数倍；根据干涉原理，发生干涉后输出信号的强度只会随机出现两种状态：光强较弱的“0”状态，光强较大的“1”状态，最终产生全光高速量子随机数。

2.如权利要求1所述的利用四波混频效应实现全光量子随机数产生装置，其特征在于，单波长的锁模脉冲激光源（1）包括锁模脉冲激光源（1a）以及顺次连接在锁模脉冲激光源（1a）出射端的第一光纤放大器（1b）和第一窄带滤波器（1c）；所述单波长的连续激光源（2）包括连续激光源（2a）以及顺次连接在连续激光源（2a）出射端的第二光纤放大器（2b）及第二窄带滤波器（2c）；第一窄带滤波器（1c）和第二窄带滤波器（2c）均与第一光纤耦合器（3）相连接；所述干涉装置（7）包括第三光纤耦合器（7a）、偏振控制器（7b）、第一可调谐衰减器（7c）、可调谐延迟线（7d）、第二可调谐衰减器（7e）和第四光纤耦合器（7f）；第三光纤耦合器（7a）的一个出射端顺次连接偏振控制器（7b）和第一可调谐衰减器（7c）；第三光纤耦合器（7a）的另一个出射端顺次连接可调谐延迟线（7d）和第二可调谐衰减器（7e）；第一可调谐衰减器（7c）和第二可调谐衰减器（7e）共同连接第四光纤耦合器（7f）；第四光纤耦合器（7f）输出端输出免量化的全光高速随机数；第二光纤耦合器（6）耦合比为1：99，第三光纤耦合器（7a）的入射端与第二光纤耦合器（6）的99%出射端相连接；第三光纤耦合器（7a）的耦合比为50:50。