[发明专利]一种过采样高速实时光学真随机数发生器

摘要

一种过采样高速实时光学真随机数发生器是将锁模脉冲激光器输出超短光脉冲序列加载到全光开关的控制信号输入端，同时激光混沌熵源输出连续混沌光信号由全光开关的探测信号端输入对混沌光信号的过采样，获得混沌光脉冲序列经光带通滤波器滤除闲散噪声后，再经快速光电探测器转换为相应的混沌电脉冲信号，输入到八位模数转换器的正端；可调谐稳压源输出的电压信号作为比较电压加载到八位模数转换器的负端；最后由八位模数转换器的低四位最低有效位并行输出端口输出四路高速实时真随机数序列。本实时码率高达百Gbps以上量级，将现有真随机数发生器实时码率提高了2‑3个数量级，极大满足了高速保密网络通信的需求。

主权项

1.一种过采样高速实时光学真随机数发生器，包括锁模脉冲激光器、激光混沌熵源、全光开关、光带通滤波器、快速光电探测器、可调谐稳压源及八位模数转换器；其特征在于：锁模脉冲激光器（1）输出高重频f、时间抖动处于fs量级的超短光脉冲序列，加载到全光开关（3）的控制信号输入端，控制全光开关（3）的通断；同时激光混沌熵源（2）输出的连续混沌光信号由全光开关（3）的探测信号端输入，在控制信号作用下，全光开关（3）完成对混沌光信号的过采样，输出重复频率与超短脉冲序列频率f一致的、但峰值功率混沌起伏的光脉冲序列；采样后获得混沌光脉冲序列经光带通滤波器（4）滤除闲散噪声后，经快速光电探测器（5）转换为相应的混沌电脉冲信号，输入到八位模数转换器（7）的正极端；可调谐稳压源(6)输出的电压信号作为比较电压加载到八位模数转换器（7）的负极端；最后由八位模数转换器（7）的低四位最低有效位并行输出端口输出四路高速实时真随机数序列。