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本发明提供一种基于混沌激光熵源的高速物理随机数发生器，包括：熵源模块和后处理模块；所述熵源模块用于激射出时延特征能够被抑制、带宽能够增强的两路宽带混沌信号，且该两路混沌信号之间的互相关性较低；所述后处理模块用于将该两路混沌信号转化为数字信号后并经过处理最终得到高速随机数。本发明与伪随机数发生器相比，生成的随机数不具有周期性，能够生成任意长度的不可复现的随机数；相比传统的物理随机数发生器，熵源带宽较大、高达数十GHz；能够获得码率达数百Gbits/s的高速物理随机数。

本发明公开了基于激光混沌熵源的物理随机数发生器及发生方法，发生器包括物理熵源和后处理单元；物理熵源采用改进的外腔半导体激光器ECSL，在常规的反馈回路中加入相位调制器，并使其输出经过由啁啾布拉格光栅构成的色散单元，相位调制器的驱动信号由另一路的ECSL经过光电转换和放大产生。本发明能够将有效带宽提高至100GHz，利用光栅滤波效应控制混沌激光的有效带宽；消除了外腔半导体激光器由外腔反馈引起的时延特征，不会为产生的随机序列带来周期性，因此不需要复杂的后处理方法来消除周期性带来的影响；提出了一种简单的后处理的方法，通过多次方根运算可以改善抽样值分布的对称性，从而提高多位量化最低有效位的选取位数。