本實(shí)用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖收發(fā)器。

背景技術(shù)：

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，人民群眾對(duì)于網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等多媒體通信的需求在增加，在網(wǎng)絡(luò)、電視、電話相當(dāng)普及的當(dāng)下，對(duì)現(xiàn)有的通信安全性也提出了更高的要求，而黑客、系統(tǒng)漏洞、信息泄露、信息監(jiān)聽等造成的隱私泄露嚴(yán)重影響著通信的安全性，如何加密已經(jīng)使用較為普遍的光纖通信，一般的做法是在傳輸過(guò)程中加密，即以密文進(jìn)行發(fā)送和接收，只有掌握密鑰才可以解讀信息，而這種加密方法的缺點(diǎn)是成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是對(duì)應(yīng)于大數(shù)量的數(shù)據(jù)傳輸加密解密的時(shí)間長(zhǎng)，不具有實(shí)際意義，一旦密鑰泄露安全不復(fù)存在，針對(duì)與普通大眾，應(yīng)以隨機(jī)加密加入干擾信息的方式提高通信的安全性，因此需要一種可以在傳輸中加入干擾信息的光纖收發(fā)器，并使用相應(yīng)的可解密的光纖收發(fā)器進(jìn)行解密。

而且電源模塊輸出電壓在傳輸至負(fù)載電路或設(shè)備時(shí)，可能發(fā)生漏電的情況，進(jìn)一步可能導(dǎo)致負(fù)載或設(shè)備無(wú)法正確的工作，也可能導(dǎo)致觸及漏電的人觸電，甚至引發(fā)其他嚴(yán)重的意外事故，因而需要漏電保護(hù)電路對(duì)電源模塊進(jìn)行漏電檢測(cè)保護(hù)，及時(shí)阻斷漏電通路，防止設(shè)備電路毀壞或意外事故發(fā)生。由于漏電保護(hù)電路根據(jù)電源模塊的信號(hào)和負(fù)載端的信號(hào)控制負(fù)載的斷開與否，漏電保護(hù)電路與兩者之間的連接關(guān)系會(huì)對(duì)電源模塊的輸出和負(fù)載端的接收產(chǎn)生一定影響，而且漏電保護(hù)電路動(dòng)作的靈敏度和準(zhǔn)確性也會(huì)影響負(fù)載是否及時(shí)斷開。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種新型光纖收發(fā)器，以解決光纖收發(fā)器內(nèi)部設(shè)備電路可能會(huì)因漏電而毀壞的技術(shù)問題，并具有安全性高、性能可靠、功能實(shí)用、體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種新型光纖收發(fā)器，包括光電轉(zhuǎn)換芯片，光電轉(zhuǎn)換芯片連接有光電加密及解密模塊、隔離變壓器、漏電保護(hù)模塊，光電加密及解密模塊連接有光收發(fā)一體化模塊，光電轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)隔離變壓器連接有RJ45，光電轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)漏電保護(hù)模塊連接有電源模塊。

進(jìn)一步的，光電轉(zhuǎn)換芯片連接有監(jiān)控模塊。

進(jìn)一步的，電源模塊連接有防雷模塊。

進(jìn)一步的，RJ45連接有防雷模塊。

進(jìn)一步的，光收發(fā)一體化模塊內(nèi)設(shè)置有2個(gè)激光發(fā)射裝置。

進(jìn)一步的，漏電保護(hù)模塊包括

前端采樣電路，其第一端連接所述電源模塊的輸出端，其第二端接地，其用以采樣電源模塊輸出端并輸出前端采樣電壓；

微壓降電路，將電源模塊輸出的穩(wěn)壓電壓進(jìn)行小幅度降壓生成微壓降電壓，其用以輸出端輸出所述微壓降電壓；

后端采樣電路，其第一端連接所述微壓降電路的輸出端和負(fù)載，其第二端接地，其用以采樣負(fù)載輸入端并輸出后端采樣電壓；

比較模塊，用以：

根據(jù)前端采樣電壓與后端采樣電壓的作差結(jié)果、以及微壓降電路的阻值獲得采樣電流；響應(yīng)于采樣電流高于一漏電動(dòng)作電流，控制所述負(fù)載斷開。

進(jìn)一步的，微壓降電路包括：

分流合流電阻網(wǎng)，其第一端連接所述電源模塊的輸出端；

變阻器，其第一端和觸點(diǎn)端連接所述分流合流電阻網(wǎng)的第二端，其第二端接地；

其中，所述變阻器設(shè)定的阻值大于所述分流合流電阻網(wǎng)的阻值，分流合流電阻網(wǎng)的第二端作為微壓降電路的輸出端輸出所述微壓降電壓。

進(jìn)一步的，前端采樣電路包括：

第一電阻，其第一端連接所述電源模塊的輸出端，其第二端輸出所述前端采樣電壓至所述比較模塊；

第二電阻，其第一端連接所述第一電阻的第二端，其第二端接地。

進(jìn)一步的，后端采樣電路包括：

第三電阻，其第一端連接所述微壓降電路的第二端，其第二端輸出所述后端采樣電壓至所述比較模塊；

第四電阻，其第一端連接所述第三電阻的第二端，其第二端接地。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型主要在原有光纖收發(fā)器的基礎(chǔ)上增加了漏電保護(hù)模塊，以保護(hù)光纖收發(fā)器內(nèi)部設(shè)備電路，防止被毀壞或者發(fā)生其他意外。

進(jìn)一步的，由于電源模塊連接有防雷模塊，能夠有效保護(hù)電源模塊，防止被雷擊。

進(jìn)一步的，由于RJ45連接有防雷模塊，能夠有效保護(hù)RJ45(及光電轉(zhuǎn)換芯片的電口模塊)，防止被雷擊。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是漏電保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是漏電保護(hù)模塊的電路示意圖；

圖4是電源防雷模塊的原理圖；

圖5是電口防雷模塊的原理圖。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

下面結(jié)合圖1～圖5對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種新型光纖收發(fā)器，包括光電轉(zhuǎn)換芯片(光電轉(zhuǎn)換芯片為ML6652)，光電轉(zhuǎn)換芯片連接有光電加密及解密模塊、隔離變壓器、漏電保護(hù)模塊和監(jiān)控模塊，光電加密及解密模塊連接有光收發(fā)一體化模塊，光電轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)隔離變壓器連接有RJ45(RJ45連接于光電轉(zhuǎn)換芯片的電口模塊，電口模塊為ST-J0012NL，電口模塊的傳輸介質(zhì)為雙絞線)，光電轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)漏電保護(hù)模塊連接有電源模塊。光收發(fā)一體化模塊內(nèi)設(shè)置有2個(gè)激光發(fā)射裝置。本實(shí)用新型提供的光纖收發(fā)器具有安全性高、性能可靠、功能實(shí)用、體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

光收發(fā)一體化模塊、光電加密及解密模塊相結(jié)合，可以有效提高光纖傳輸中信息的安全性，在特殊的信息渠道內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)單向接收的解密的作用，有利于保護(hù)加密措施，一般的使用加密和解密進(jìn)行去除同頻率激光束干擾和加入同頻率激光束進(jìn)行干擾，具有實(shí)用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作便捷的優(yōu)點(diǎn)；本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換芯片為ML6652，具有小型化、多功能、低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足雙絞線和光纖之間的10/100Mbps的自動(dòng)協(xié)商信號(hào)的轉(zhuǎn)換；本實(shí)用新型的電口模塊為ST-J0012NL，其集成了網(wǎng)絡(luò)變壓器，具有體積小的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了PCB板的布局；總的本實(shí)用新型具有安全性高、性能可靠、功能實(shí)用、體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

漏電保護(hù)模塊包括

前端采樣電路1，微壓降電路2，后端采樣電路3，以及比較模塊4。其中，前端采樣電路1的第一端連接所述電源模塊S的輸出端，其第二端接地，其采樣電源模塊S輸出端并獲得前端采樣電壓Va，前端采樣電路1為連接電源模塊S輸出端的一個(gè)支路，在前端采樣電路1的輸入端獲得電源模塊S輸出端的電壓，前端采樣電壓Va是將該電壓轉(zhuǎn)換后獲得的，例如是將該電壓通過(guò)分壓電阻降壓后獲得的；微壓降電路2將電源模塊S輸出的穩(wěn)壓電壓進(jìn)行小幅度降壓生成微壓降電壓，其輸出端輸出所述微壓降電壓；后端采樣電路2的第一端連接所述微壓降電路2的輸出端和負(fù)載Cl(本申請(qǐng)的負(fù)載即光電轉(zhuǎn)換芯片等后續(xù)用電模塊)的輸入端并獲得后端采樣電壓Vb，其第二端接地，后端采樣電路3為連接負(fù)載Cl的一個(gè)支路，在后端采樣電路2的輸入端獲得負(fù)載Cl輸入端的電壓，后端采樣電壓Vb是將該電壓轉(zhuǎn)換后獲得的，例如是將該電壓通過(guò)分壓電阻降壓后獲得的；比較模塊4將前端采樣電壓Va和后端采樣電壓Vb作減法，例如通過(guò)減法器，獲得作差結(jié)果后結(jié)合微壓降電路2的阻值確定采樣電流，在采樣電流高于一漏電動(dòng)作電流時(shí)，比較模塊4可以輸出漏電動(dòng)作信號(hào)La，由該漏電動(dòng)作信號(hào)La控制所述負(fù)載Cl斷開。負(fù)載Cl在根據(jù)前端采樣電壓Va與后端采樣電壓Vb的作差結(jié)果(可以為絕對(duì)值)、以及微壓降電路2的阻值獲得的采樣電流高于漏電動(dòng)作電流時(shí)斷開，從而起到及時(shí)漏電保護(hù)的作用。

具體的，結(jié)合圖1和圖2，所述微壓降電路2包括：分流合流電阻網(wǎng)(R1，R2，R3，R4)、低阻值電阻R9和變阻器Rv。其中，分流合流電阻網(wǎng)的第一端連接所述電源模塊S的輸出端；變阻器Rv的第一端和觸點(diǎn)端連接所述分流合流電阻網(wǎng)的第二端，其第二端接地；其中，所述變阻器Rv設(shè)定的阻值大于所述分流合流電阻網(wǎng)的阻值，調(diào)節(jié)變阻器Rv的觸點(diǎn)端可以改變與分流合流電阻網(wǎng)并聯(lián)的電阻值，從而進(jìn)行電壓分壓微調(diào)，分流合流電阻網(wǎng)的第二端作為微壓降電路2的輸出端輸出所述微壓降電壓，具體的，分流合流電阻網(wǎng)包括：

第一可控開關(guān)Sw1，低阻值并聯(lián)電阻串。第一可控開關(guān)Sw1的第一端連接電源模塊S的輸出端，第二端連接低阻值并聯(lián)電阻串的第一端，其控制端根據(jù)微壓降電路2后端連接負(fù)載后流過(guò)的電流控制啟閉，在第一可控開關(guān)Sw1的第一端和變阻器Rv的觸點(diǎn)端間還連接有低阻值電阻R9，在所接負(fù)載使得微壓降電路2輸出電流為大電流時(shí)，第一可控開關(guān)Sw1被控閉合，在所接負(fù)載使得微壓降電路2輸出電流為小電流時(shí)，第一可控開關(guān)Sw1被控?cái)嚅_，第一可控開關(guān)Sw1例如可以是繼電器、按鍵開關(guān)或其他開關(guān)；第一可控開關(guān)SW1由單片機(jī)控制，通過(guò)第一可控開關(guān)SW1的切換可提高單片機(jī)測(cè)試電流的精度，低阻值并聯(lián)電阻串的第一端連接所述第一可控開關(guān)Sw1第二端，其第二端連接所述變阻器Rv的第一端，圖2中，低阻值并聯(lián)電阻串為電阻R1、R2、R3、R4并聯(lián)連接，低阻值并聯(lián)電阻串連接在電源模塊S和負(fù)載Cl之間。低阻值并聯(lián)電阻串的各電阻例如為1歐姆，實(shí)現(xiàn)分流保護(hù)及微降壓的作用。

繼續(xù)參看圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，所述前端采樣電路1由第一電阻R5和第二電阻R6組成，其中，第一電阻R5的第一端連接所述電源模塊S的輸出端，所述比較模塊4例如采用單片機(jī)，采樣第一電阻R5的第二端獲得所述前端采樣電壓Va；第二電阻R6的第一端連接所述第一電阻R5的第二端，其第二端接地。所述后端采樣電路3由第三電阻R7和第四電阻R8組成，其中，第三電阻R7的第一端連接所述微壓降電路2的第二端，也就是連接負(fù)載Cl，所述比較模塊4采樣第三電阻R7的第二端獲得所述后端采樣電壓Vb；第四電阻R8的第一端連接所述第三電阻R7的第二端，其第二端接地。圖2中，單片機(jī)采樣前端采樣電壓Va和后端采樣電壓Vb后，進(jìn)行比較，若結(jié)合前端采樣電壓Va和后端采樣電壓Vb的差以及微壓降電路2的阻值獲得的采樣電流高于漏電動(dòng)作電流(配置在單片機(jī)內(nèi))，則單片機(jī)輸出漏電動(dòng)作信號(hào)La，該漏電動(dòng)作信號(hào)La控制負(fù)載Cl中的第二可控開關(guān)Sw2，從而斷開負(fù)載Cl的負(fù)載L(圖2中的第二可控開關(guān)Sw2和負(fù)載L組成為圖1中的負(fù)載Cl)，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)將負(fù)載Cl從漏電的電源模塊S斷開。

比較模塊4可以通過(guò)電子元器件連接實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)硬件編程實(shí)現(xiàn)。在較佳的實(shí)施例中，所述比較模塊由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述單片機(jī)型號(hào)例如為STM32F103C8T6。進(jìn)一步的，漏電保護(hù)電路還包括漏電故障排除提示開關(guān)(圖上未示出)，其一端連接單片機(jī)，另一端連接地，由人工控制其啟閉而相應(yīng)產(chǎn)生故障消除信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)于所述故障消除信號(hào)從而控制閉合所述負(fù)載。

本實(shí)用新型通過(guò)微壓降電路調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電壓，對(duì)穩(wěn)壓電壓進(jìn)行小幅度降壓，前端采樣電路和后端采樣電路分別在微壓降電路的前后端采樣電源模塊輸出端和負(fù)載輸入端形成前端采樣電壓和后端采樣電壓，通過(guò)比較模塊對(duì)前端采樣電壓和后端采樣電壓作差后結(jié)合微壓降電路的阻值獲得采樣電流，如果采樣電流高于漏電動(dòng)作電流，則表明電路有漏電情況發(fā)生，比較模塊產(chǎn)生漏電動(dòng)作信號(hào)斷開負(fù)載，從而能夠及時(shí)地進(jìn)行漏電保護(hù)。

實(shí)施例2

防雷模塊分為電源防雷模塊和電口防雷模塊。

A).電源防雷模塊塊連接于電源模塊：本實(shí)用新型將一種基于壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的常規(guī)單相并聯(lián)式防雷電路應(yīng)用到上述光纖收發(fā)器的電源模塊上。該電路采用2個(gè)壓敏電阻RV10～RV20和一個(gè)陶瓷氣體放電管FD1組成復(fù)合式對(duì)稱電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)共模、差摸全保護(hù)。并在電源L線端連接了線繞電阻R10。防雷電路輸入端通過(guò)連接器CN連接電源的火線L及零線N，防雷電路輸出端L、N連至電源模塊的電源輸入端。

壓敏電阻屬電壓鉗位型保護(hù)器件，線繞電阻R10起限流分壓作用，是具有保險(xiǎn)絲功能的保險(xiǎn)電阻，壓敏電阻RV10與電阻R10串聯(lián)后并聯(lián)在電源L\N輸入端，當(dāng)雷擊浪涌電流從L\N輸入端進(jìn)入時(shí)，RV10電阻將迅速擊穿導(dǎo)通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流也急劇增大，此時(shí)電阻R10由于高壓過(guò)流而及時(shí)熔斷，防止浪涌電流進(jìn)入電源模塊，避免燒損。壓敏電阻RV20與陶瓷氣體放電管FD1串聯(lián)后接地，壓敏電阻RV20與陶瓷氣體放電管FD1串聯(lián)起到泄放L線上感應(yīng)的雷擊電流的作用。

在實(shí)際應(yīng)用中，上述防雷電路還設(shè)置了壓敏電阻RV30，其一端與陶瓷氣體放電管FD1串聯(lián)后接地另一端連至電源模塊直流輸出端V，壓敏電阻RV30與陶瓷氣體放電管FD1串聯(lián)接地主要起到泄放由信號(hào)口串入電源模塊直流電源端的浪涌電流的作用，壓敏電阻RV20、RV30擊穿導(dǎo)通后，可使浪涌電流通過(guò)陶瓷氣體放電管FD1流入地，從而保護(hù)電源模塊。根據(jù)嵌位電壓要求，本電路中采用了561k-10D型的壓敏電阻。陶瓷氣體放電管FD1采用OSMDJ(5000W)型。

B).電口防雷模塊連接于RJ45。在電口模塊連接器RJ45-1、RJ45-2之間連接的8根導(dǎo)線中，1、2、3、6號(hào)線為兩對(duì)傳輸信號(hào)的雙絞線。如圖所示，在雙絞線的1-8號(hào)線路每對(duì)雙絞線之間分別并聯(lián)了與地連接的3RM470L-7.5-L型陶瓷氣體放電管FD2～FD5，可將雷電及其他情況產(chǎn)生的脈沖高壓直接引入地下，同時(shí)每對(duì)雙絞線之間還分別并聯(lián)了由型號(hào)為SS26的肖特基二極管D1-D4及其正負(fù)極分別連接的第1組電阻R1/R2～第4組電阻R7/R8組成的串聯(lián)支路，使信號(hào)電路間感應(yīng)高電壓得以旁路，從而達(dá)到使主IC防雷的目的。

本實(shí)用新型提供的具有防雷功能的電口模塊是依據(jù)IEC 61643的標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，適用于5類或超5類雙絞線路網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷保護(hù)，防雷擊能力符合GB/T3483標(biāo)準(zhǔn)，最高通流容量可達(dá)5000A。反應(yīng)速度可以達(dá)到皮秒級(jí)，可充分保護(hù)采用最新半導(dǎo)體器件的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。典型適用系統(tǒng)為ETHERNET 10/100baseT，1，2，3，6號(hào)線路反應(yīng)速度為1E-12秒失效機(jī)制，可使雷擊狀態(tài)下，通訊線路快速斷開。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的防雷型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器在戶外使用遭遇雷擊，或者輸入電壓或電流突變的情況下，可有效防止浪涌電流進(jìn)入電源模塊或通過(guò)電口模塊進(jìn)入主IC，從而防止器件損毀，防雷通流量可達(dá)5000A，使光纖收發(fā)器穩(wěn)定性明顯提高，有效減少雷雨季節(jié)雷擊感應(yīng)給用戶造成的損失，大大降低使用和維護(hù)成本。