随机数在遥测遥控、数字通信以及密码学等领域中具有广泛的应用,可分为真随机数和伪随机数两种。其中,真随机数是从物理随机现象中提取出的,比利用计算机程序生成的伪随机数更受人们信赖。目前,已有多种物理随机现象被证明可作为真随机数发生器的熵源,并有些已经产品化。但利用现有方法产生随机数的码率受物理熵源带宽的限制,通常仅有几十Mbit/s,无法满足大容量高速通信等领域的需要。所以,我们必须寻找新的随机现象作为随机数发生器的物理熵源。幸运的是,半导体激光器在光反馈或光注入条件下可产生数GHz至几十GHz带宽的混沌激光,且其具备类噪声性,从而使产生高码率的真随机数变为可能。但由光反馈半导体激光器产生混沌会因反馈腔而引入一定的弱周期性,会影响生成序列的随机性。因此,应用混沌激光作为真随机数发生器的物理熵源,如何消除外腔导致的弱周期性已成为该领域的研究热点。本文基于光反馈半导体激光器产生混沌激光,以实验与离线处理相结合的方法,研究了混沌激光经过后续处理,可以消除了反馈腔引起的弱周期性,从而成为真随机数发生器的物理熵源。具体工作如下：1。总结了现有真随机数发生器的物理熵源种类。并对光反馈半导体激光器产生混沌激光的原理及特性做了简单介绍,分析了它作为物理熵源的可行性。2.实验研究了混沌源外腔长对随机数特性的影响。研究发现：在单路混沌源情况下,外腔反馈使产生的随机数具有弱周期性,产生的随机序列不能通过全部随机数统计测试项；在双路混沌源情况下,只有当两路外腔长不相等且不成比例时,通过异或处理才可有效消除由外腔反馈引起的弱周期性。并实现了码率为500 Mbit/s的随机数输出。3.实验研究了把混沌信号提取的二进制序列与混沌延迟信号提取的二进制序列进行异或操作,实现了利用一个混沌源就可以产生随机数。通过大量实验,总结出一个经验式标准：混沌信号与延迟混沌信号的延迟长度与混沌信号自相关图上的延迟时间相对应,当延迟时间对应的自相关系数的绝对值小于0.007时,延迟相应的长度后所产生的二进制序列具有充足的随机性,可以通过NIST测试。并利用该标准,实现了码率为1Gbit/s的随机数发生器。