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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信硬件,尤其涉及一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器及其产生方法。
技术介绍
1、随机数是一组不可预测的数据,在数据加密、公钥私钥产生以及身份鉴定等方面有着广泛的应用,随机数分为真随机数和伪随机数,伪随机数是指依赖于算法的计算复杂度产生的数据序列,一旦初始值确定,随机数也就确定了,真随机数的生成依赖于随机的物理过程,这种方式产生的随机数具有不可预测性,因此应用更加广泛。
2、研究表明基于光学频率梳的高速真随机数发生器可以有效提升真随机数的产生速率。在方案中光学频率梳的质量对这种装置的效果起到关键性的作用,研究结果表明色散管理孤子产生的光学频率梳质量更高,但是色散管理孤子是不稳定的,如何用较低的成本获得稳定的色散管理孤子是一个难点,现有技术中使用非线性偏振旋转的方式获取色散管理孤子,设备容易受到环境的影响,不稳定。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述现有一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器及其产生方法存在的问题,提出了本专利技术。
3、因此,本专利技术目的是提供一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器及其产生方法,其适用于解决使用非线性偏振旋转的方式获取色散管理孤子,设备容易受到环境的影响,不稳定的问题
4、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,包括光纤激光发射器、波分器件、光电探测器和数据采集处理模块,所述光纤激光发射器输出端与波分器件输入端连接,所述波分器件与光电探测器通过多组耦合器和干涉仪连接,所述光电探测器输出端与数据采集处理模块输入端数据连接。
5、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器的一种优选方案,其中:所述光纤激光发射器与波分器件设置有频率锁定模块和光学频率梳,所述频率锁定模块用以锁定调节好单模光纤的长度光纤激光器的净色散值。
6、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器的一种优选方案,其中:所述光学频率梳通过对飞秒激光的重复频率和载波包络频移进行精密控制制得。
7、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器的一种优选方案,其中:所述频率锁定模块由探测器、混频器和滤波放大电路组成。
8、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器的一种优选方案,其中:所述数据采集处理模块输出端还连接有信号寄存器。
9、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器的一种优选方案,其中:所述信号寄存器包括主存储寄存器和备用存储寄存器,且主存储寄存器和备用存储寄存器输入端均与数据采集处理模块输出端连接。
10、一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法,所述产生方法适用于以上任意一种发生器,且产生方法包括以下步骤:
11、s1:将二硫化钼分别转移到光纤端面,并置于真空干燥箱干燥,制成可饱和吸收体;
12、s2:搭建光纤激光器,通过增减单模光纤的长度调节整个激光器的色散值,获得色散管理孤子;
13、s3:以色散管理锁模光纤激光器作为激光光源,确保其在时域上表现为重复频率稳定的飞秒脉冲激光;
14、s4:测出光学频率梳相邻频谱间的距离以及频谱宽度,计算出其它频谱的位置,选择合适的滤波器,得到多束波长不同的单纵模激光;
15、s5:将单纵模激光输入到1:1的耦合器中得到两束单纵模激光,得到一束光强随机的激光;
16、s6:将光强随机的激光输入到光电探测器中,将光信号转换为随机的模拟电信号;
17、s7:通过模数转换装置,将随机的模拟信号转换为随机的数字信号。
18、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法的一种优选方案,其中:在步骤所述s5中,将两束单纵模激光的其中一条输入到温度敏感的干涉仪中使其相位发生变化,另一条不做处理,接着通过一个1:1的耦合器耦合两条激光。
19、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法的一种优选方案,其中:在步骤所述s1中,所述真空干燥箱的干燥温度范围设定为65摄氏度至75摄氏度,且真空干燥箱的干燥时长设定为24小时。
20、作为本专利技术所述一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法的一种优选方案,其中:在步骤所述s3中,通过对飞秒激光的重复频率和载波包络频移进行精密控制,得到稳定的光学频率梳。
21、本专利技术的有益效果:将二硫化钼或石墨烯应用于产生稳定的色散管理孤子,进而得到高质量的光学频率梳,提升高速真随机数发生器的稳定性,从而在降低成本的同时提升真随机数的产生速率,相比于现有方案,本方案的高速真随机数发生器更加稳定,成本更低。
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1.一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于,包括光纤激光发射器、波分器件、光电探测器和数据采集处理模块,所述光纤激光发射器输出端与波分器件输入端连接,所述波分器件与光电探测器通过多组耦合器和干涉仪连接,所述光电探测器输出端与数据采集处理模块输入端数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述光纤激光发射器与波分器件设置有频率锁定模块和光学频率梳,所述频率锁定模块用以锁定调节好单模光纤的长度光纤激光器的净色散值。
3.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述光学频率梳通过对飞秒激光的重复频率和载波包络频移进行精密控制制得。
4.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述频率锁定模块由探测器、混频器和滤波放大电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述数据采集处理模块输出端还连接有信号寄存器。
6.根据权利要求5所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征
7.一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法,其特征在于:所述产生方法适用于以上权利要求1-6中任意一种发生器,且产生方法包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法,其特征在于:在步骤所述S5中,将两束单纵模激光的其中一条输入到温度敏感的干涉仪中使其相位发生变化,另一条不做处理,接着通过一个1:1的耦合器耦合两条激光。
9.根据权利要求7所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法,其特征在于:在步骤所述S1中,所述真空干燥箱的干燥温度范围设定为65摄氏度至75摄氏度,且真空干燥箱的干燥时长设定为24小时。
10.根据权利要求7所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数产生方法,其特征在于:在步骤所述S3中,通过对飞秒激光的重复频率和载波包络频移进行精密控制,得到稳定的光学频率梳。
...【技术特征摘要】
1.一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于,包括光纤激光发射器、波分器件、光电探测器和数据采集处理模块,所述光纤激光发射器输出端与波分器件输入端连接,所述波分器件与光电探测器通过多组耦合器和干涉仪连接,所述光电探测器输出端与数据采集处理模块输入端数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述光纤激光发射器与波分器件设置有频率锁定模块和光学频率梳,所述频率锁定模块用以锁定调节好单模光纤的长度光纤激光器的净色散值。
3.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述光学频率梳通过对飞秒激光的重复频率和载波包络频移进行精密控制制得。
4.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述频率锁定模块由探测器、混频器和滤波放大电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼的高速真随机数发生器,其特征在于:所述数据采集处理模块输出端还连接有信号寄存器。
6.根据权利要求...
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