随机数现在已经广泛应用于信息安全、扩频通信、雷达测试、电缆或光纤断点检测等领域，尤其是在以密码学为核心的信息安全领域，随机数的质量就显得更加重要。随机数现在可以分为两类，一种是伪随机数，一种是物理随机数。伪随机数是通过种子和算法产生的，虽然速率较高，但往往会有一定的周期性，而且容易被破解。而物理随机数是通过随机的物理现象产生的，例如电子热噪声、放大的自发辐射噪声、振荡器的频率振动、混沌激光等。其中由于混沌激光具有带宽高相关性小等特点，现在已经被很多研究小组用来研究产生随机数。目前利用混沌激光作为熵源，后续通过软件处理和并行输出，我们可以得到上百Gbit/s的物理随机数。但是由于在这过程中都离不开光电转换，因此在直接产生实施的随机数方面受到电子瓶颈的限制，速率最高才几个Gbit/s。于是我们课题组提出了利用全光的方式来产生随机数，这样就可以不受电子带宽的限制，从而大幅度提高随身数的速率。而要想实现全光随机数，需要对混沌激光在光域内进行采样和量化。本文主要就是在光域内对混沌激光进行采样研究。　　主要工作有以下几点:　　1.首先介绍了随机数的分类与发展现状，分析现有的随机数发生器的优缺点，并且说明了全光随机数发生器的必要性。然后介绍了我们课题组提出的全光随机数的产生方案，以及关于项目的简单介绍。针对混沌的特点，例如相干强度较差，偏振态随机变化等特点，对混沌激光的全光采样可行性进行了分析。　　2.针对混沌激光的特点，比如相干性较差，偏振态随机起伏等特点，提出了利用太赫兹非对称解复用器(TOAD)来实现对混沌激光进行采样的方案。此方案中最关键的器件是半导体光放大器(SOA)，因此重点介绍了非线性器件SOA的内部物理过程以及常见的非线性效应。　　3.基于SOA的交叉相位调制效应，利用TOAD实现了对混沌激光的采样，并且分析了泵浦光脉冲的峰值功率、脉冲宽度、SOA的偏移量等参数对采样结果的影响。然后根据两个指标来评价采样结果，一是最后的输出功率，二是采样线性度R2。综合这两者考虑，选出了针对混沌光的最佳采样条件，实现了1.25GHz的最优采样。对实验上利用TOAD实现对混沌激光的采样提供了一定的理论依据和指导。　　4.总结本文内容并且对未来提出展望。