基于SOA-FRL单波长可调谐混沌激光器的真随机数发生器开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随机数，特别是非确定性、不可预测的真随机数，在信息安全、科学计算、统计模拟等领域扮演着至关重要的角色。

传统的随机数生成方法，如伪随机数发生器(prng)，由于其算法的确定性，生成的随机数序列在理论上是可预测的，存在安全风险。

而基于物理过程的真随机数发生器(trng)利用物理系统中固有的噪声或混沌特性产生随机数，具有更高的随机性和不可预测性，近年来备受关注。

2. 本选题国内外研究状况综述

真随机数发生器一直是国内外研究的热点，近年来，基于半导体激光器的真随机数发生器凭借其体积小、易于集成、成本低等优势，逐渐成为研究的焦点。

以下将分别对国内外研究现状进行综述：

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

(1)soa-frl单波长可调谐混沌激光器理论研究：深入研究soa和frl的工作原理，分析单波长可调谐技术对混沌激光输出特性的影响，建立混沌激光器动力学模型，为真随机数发生器设计提供理论依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段：-深入研究soa-frl混沌激光器的动力学特性，建立相应的数学模型。

-分析单波长可调谐技术对混沌激光输出特性的影响，确定最佳工作参数范围。

-研究适用于本系统的随机数提取算法，并进行理论分析和性能评估。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.利用soa-frl单波长可调谐混沌激光器作为熵源，实现了高维度、宽带混沌信号的产生，为真随机数生成提供了更高质量的熵源。

2.提出了一种适用于soa-frl混沌激光器的随机数提取算法，有效提高了随机数的质量和生成速率。

3.设计了一种基于soa-frl混沌激光器的真随机数发生器系统，实现了高性能、小型化、低成本的真随机数生成。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘洋，刘佳，张镇西，等.基于混沌激光技术的物理随机数产生研究进展[j].光学学报，2021，41(20)：2006002.

2. 张镇西，刘洋，刘佳，等.基于半导体激光器混沌的物理随机数发生器[j].物理学报，2021，70(16)：160502.

3. 王瑞，李福利，曾绍武，等.基于混沌激光干涉的物理随机数发生器[j].光电子·激光，2020，31(08)：873-878.