[發明專利]一種基于Y分支波導的光量子隨機數發生器

無效

• 申請號: 201110281249.0
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102508634A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 廖進昆;張楊;吳志浩;陸榮國;唐雄貴;李和平;劉永智
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58;B82Y10/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，包括激光脈沖源(1)、可調光衰減器(2)、Y分支波導(3)、第一單光子探測器(4)、第二單光子探測器(5)、時鐘同步控制器(6)、延時器(7)和數據采集卡(8)；

激光脈沖源(1)產生的激光脈沖經可調光衰減器(2)衰減至出現量子效應后物理隨機地進入Y分支波導(3)的兩個支路之一，Y分支波導(3)的兩個支路的輸出信號分別被第一單光子探測器(4)或第二單光子探測器(5)探測并轉換成電信號后由數據采集卡(8)采集；

時鐘同步控制器(6)輸出兩路時鐘信號，第一路時鐘信號用于控制激光脈沖源(1)所產生的激光脈沖的頻率，第二路時鐘信號經延時器(7)延時后用于控制數據采集卡(8)，使得數據采集卡(8)與激光脈沖源1所產生的激光脈沖的頻率同步地采集第一單光子探測器(4)或第二單光子探測器(5)輸出電信號；

兩個單光子探測器中：僅有第一單光子探測器有高電平輸出并被數據采集卡(8)采集時，數據采集卡(8)產生一個“1”或“0”數據；僅有第二單光子探測器有高電平輸出并被數據采集卡(8)采集時，數據采集卡(8)產生一個“0”或“1”數據；兩個單光子探測器都有高電平輸出并被數據采集卡(8)采集時，數據采集卡(8)不產生“0”或“1”數據；數據采集卡(8)將產生的“0”或“1”數據按時間先后順序組成0、1序列存儲并輸出。

2.根據權利要求1所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，所述Y分支波導(3)由錐形過渡波導將直波導和兩段分支波導連接在一起形成“Y”字形結構。

3.根據權利要求2所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，所述Y分支波導(3)為恒定折射率型Y分支波導或漸變折射率型Y分支波導。

4.根據權利要求1所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，激光脈沖源(1)所產生的激光脈沖波長與第一或第二單光子探測器的響應波長相對應，即激光脈沖源(1)所產生的激光脈沖波長能夠被第一或第二單光子探測器所響應。

5.根據權利要求4所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，激光脈沖源(1)為激光二極管、所產生的激光脈沖波長為890nm，對應單光子探測器為硅材料制成的雪崩二極管。

6.根據權利要求1所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，數據采集卡8所產生的0、1序列能夠通過USB接口送至計算機。

7.根據權利要求1所述的基于Y分支波導的光量子隨機數發生器，其特征在于，延時器7的對時鐘同步控制器6產生的第二路時鐘信號進行延，使得第二路時鐘信號到達數據采集卡8時刻的延時時間與激光脈沖源1所產生的激光脈沖到達第一單光子探測器4或第二單光子探測器5時刻的延時時間的時間差盡可能的小。