[发明专利]近简并多模微腔激光器、随机数产生装置及应用

权利要求书

1.一种自发混沌的近简并多模微腔激光器，其特征在于，包括：

一N电极层(101)，用于提供电流注入通道；

一N型衬底(102)，用于提供激光器机械支撑；

一第一限制层(103)，用于提供激光光场限制；

一有源区层(104)，用于提供激光增益介质；

一第二限制层(105)，用于提供激光光场限制；

一欧姆接触层(106)，用于降低接触电阻；以及

一P电极层(107)，用于提供电流注入通道；

所述第一限制层(103)、有源区层(104)、第二限制层(105)、欧姆接触层(106)和P电极层(107)形成自发混沌的近简并多模谐振腔(11)和耦合于近简并多模谐振腔(11)的直连光波导(12)，所述直连光波导端面设有出光口(108)。

2.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述的近简并多模谐振腔(11)基于全内反射模式或回音壁模式。

3.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述出光口(108)为解理面或者端面镀膜结构。

4.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述近简并多模谐振腔(11)包括弧边六边形、弧边四边形、弧边八边形结构。

5.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述有源区层(104)为无掺杂多量子阱或量子点结构。

6.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述欧姆接触层(106)为P型掺杂结构。

7.根据权利要求1所述的近简并多模微腔激光器，其特征在于，

所述近简并多模微腔激光器无需外光注入、无需光或电反馈。

8.一种随机数产生装置，其特征在于，包括：

一如权利要求1至7任一项所述的近简并多模微腔激光器(1)，用于产生混沌激光；

一光电探测器(2)，用于将混沌激光的光信号转换为电信号；

一隔直电容器(3)，用于将电信号的直流分量滤波，只保留交流分量；以及

一模数转换器(5)，将模拟电信号高速转换为数字信号，提取ADC最低有效位作为真随机数将模拟滤波后的电信号转换为数字信号，提取模数转换器最低有效位作为真随机数。

9.根据权利要求8所述的随机数产生装置，其特征在于，

所述的随机数产生装置还包括用于放大电信号的电放大器(4)，所述电放大器(4)设置在隔直电容器(3)和模数转换器(5)之间。

10.如权利要求1至7任一项所述的近简并多模微腔激光器或如权利要求8或9所述的随机数产生装置在蒙特卡洛仿真、大规模并行计算及保密通信领域的应用。