本发明公开一种基于随机调制实现测量样本去相关的大气光信道密钥提取方法。本方法在一个激光收发端机中引入随机调制，利用电光调制器把随机信号调制到激光器输出光信号上，使得激光信号在大气湍流光信号衰落自相关时间内发生随机变化。本方法可以使得加入随机调制后的接收光信号的自相关时间长度小于大气湍流光信号衰落自相关时间长度，因此在用比大气湍流光信号衰落自相关时间长度更小的采样时间间隔条件下，连续的加入随机调制后的接收光信号测量样本之间也可变得统计不相关，以便从大气光信道中提取不相关的共享密钥比特序列。