一种全光真随机数发生器，包括全光真随机数熵源；其所述全光真随机数熵源是将连续光激光器I的输出光经3dB光纤耦合器I和光衰减器I注入到两段式半导体激光器，产生高速混沌自脉动信号，并通过调节光注入强度和频率失谐量控制混沌自脉动信号的重复频率。本发明无需采样和后续处理，克服了现有因采样导致信号失真带来的附加问题，极大地降低了系统的复杂度，而且通过改变光注入强度及频率失谐量，可实现码率大范围调谐，码率高达Gbps，也可与光网络直接兼容。