基于光量子四象限探测全差分均衡随机数发生方法

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1.基于光量子四象限探测全差分均衡随机数发生方法, 其特征在于，LED光源发出光量子，由四象限光电探测器接收光量子并转换成电流信号，信号经IV转换、反相放大、全差分后与一个高频正弦信号相乘，再经低通滤波完成信号的调制解调；再通过ADC完成采样送至FPGA，由FPGA完成FIR滤波、消直流、分布处理后产生量子随机数；实现该方法的装置中包括：LED光源、四象限光电探测器、前置运算放大器、全差分放大器、乘法器、低通滤波器、ADC模数转换器和FPGA芯片，其中，LED光源正对安装四象限光电探测器，由四象限光电探测器连接两个对称的前置运算放大器，该两个对称的前置运算放大器通过全差分放大器连接乘法器，然后，进一步的依次连接低通滤波器、ADC模数转换器后通过FPGA芯片连接QRNG序列；LED光源产生光量子，四象限光电探测器接收光量子并转换成电流信号，两个对称的前置运算放大器把电流信号转换成电压信号然后提取高频信号并放大，全差分放大器将两路信号做差分并去除共模干扰，乘法器采用高频正弦信号对前述信号进行调制，低通滤波器把调制后的信号进行解调，ADC模数转换器采集前述信号，QRNG序列完成信号输出；所述FPGA芯片，包含FIR滤波器、消直流模块和分布处理模块；对前述信号进行后处理得到量子随机序列；所述四象限光电探测器上包括辐射状依次均匀分布的A、B、C、D四个象元，四象限光电探测器做对角象元AC、BD分别做并接处理，以便在提取两路光电流信号时，降低对四个像元一致性要求，而且在光源与探测器安装中心点略有偏差时提高输出信号的均一性，使得两路信号的光电流相等。