基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法及系统

1.一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法，其特征在于，采用带光反馈结构的传统外腔半导体激光器作为初始混沌源，产生初始窄带混沌信号并输入至由相位调制器、色散模块、光耦合器、光电探测器和射频放大器构成的光电反馈环，以同时实现初始混沌信号的频谱展宽及时延标签隐藏；然后将光电反馈环的输出由光耦合器分为多路相同的光，每一路加入一个独立的可调光滤波器，并将各路中的滤波器设置为不同中心波长，从而并行产生多路不相关的混沌光信号；最后通过光电探测器和模数转换器将混沌光转换为数字信号，并结合现有简单有效的后处理技术，并行提取多路高速物理随机数；其中，所述初始混沌源为带光反馈结构的传统外腔半导体激光器，具体包括：分布反馈(DFB)激光器、光纤耦合器(FC1)、可调光衰减器(VOA1)和光纤反射镜(M)；所述DFB激光器的输出由光纤耦合器FC1分为两路，其中一路连接可调光衰减器VOA1和光纤反射镜M，形成反馈光回路；另一路光信号作为初始混沌源的输出信号，注入至多路混沌信号产生模块；所述多路混沌信号产生模块包括相位调制器(PM)、色散模块(DC)、光纤耦合器(FC2)、可调光衰减器(VOA2)、光电探测器(PD)和射频放大器(Amp)；初始混沌源的输出光依次经过PM和DC后由FC2分为两路，其中一路依次经过VOA2、PD和Amp后作为PM的驱动信号；另一路由光纤耦合器(FC3)分为相同的3路，然后分别经过3个独立的可调光滤波器OTF1、OTF2和OTF3，并行输出3路独立的混沌信号，作为提取随机数的物理熵源注入至后处理单元；所述可调光滤波器的中心波长分别设置为不同值；所述后处理单元包括模数转换器(ADC)和随机数提取模块；其中ADC将产生的多路混沌信号采样并转换为数字信号，随机数提取模块将采样值量化为8位二进制数，并选取4位最低有效位(LSB)得到最终的随机数序列。 2.根据权利要求1所述的一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法，其特征在于，所述相位调制器为电光相位调制器或马赫-曾德尔(MZ)调制器，所述色散模块为单模光纤、色散补偿光纤或色散光栅。 3.根据权利要求1所述的一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法，其特征在于，所述色散模块可以替换为延时干涉仪或Sagnac干涉仪。 4.一种采用如权利要求1-3任一项所述的基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法的多路物理随机数产生系统，其特征在于，所述系统包括初始混沌源、多路混沌信号产生模块和后处理模块。