AI算力"卖水人"深度解析：通信测试设备如何筑牢AI运力根基

一 、光通信测试从模组向晶圆推进，测试环节不断前移

1 . 1 光通信测试主要包括通信测试、光电子器件测试、电性能测试

光通信测试设备主要包括：1）通信测试设 备，2）光电子器件测试设备，3）电性能 测试仪器。

通信测试仪器按产品构成主要包括：①采 样示波器，②时钟恢复单元，③误码分析 仪，④快速波长计。

光电子器件测试设备主要包括：①CoC光 芯片老化系统等老化测试系统，②光芯片 KGD分选测试系统，③硅光晶圆测试系统。

电性能测试仪器主要为精密源表。光通信 测试设备的下游产品主要应用于数据中心 以及电信网络。

1 .2 典型的光模块测试主要针对TOSA、ROSA进行测试

光模块作为光通信系统的关键器件，其性能直接决定通信传输的效率和稳定性。典 型的光模块测试包括光模块发射端/光发射器件（TOSA）、光模块接收端/光接收 器件（ROSA）测试，需使用采样示波器、时钟恢复单元、误码分析仪、波长计等 多样的通信测试仪器

1 .2 采样示波器：发射端测试仪器，通道带宽为核心指标

示波器用于将抽象、细微的信号变化转化为可视的波形，以便于信息的观测、分析和存储，是电子测量仪器信号处理能力的结晶，被誉为电 子测量领域“皇冠上的明珠”。

采样示波器是示波器的一类，是高速测试领域的核心测试仪器，主要用于对周期信号进行等效、重复采样，其基于等效时间采样原理触发与 信号周期相关的特定信号，在信号完成首次触发后即开始采样，并对该信号重复采样直至获取完整的眼图波形数据，完成多次采样后对信号 进行分析与测量。

相较于实时示波器侧重捕捉显示信号的瞬态变化，采样示波器在极低的采样率下可实现极高的带宽，获得更高的垂直分辨率和更低的噪声， 适用于周期信号的测量与分析。采样示波器的核心性能指标为通道带宽，带宽越高，示波器所能检测到的信号速率范围越广。

1 .2 时钟恢复单元：从数据信号中提取出对应频率的时钟信号

时钟恢复单元可用于从数据信号中提取出对应频率的时钟信号，从而为采样示波器提供所需的同步触发时钟信号，有效提升数据信号的波形 恢复质量，进而评估高速信号的波形质量及测量指标参数，是高速串行信号测试中的重要测试仪器，可应用于光模块测试。

时钟恢复单元的核心性能指标为最高恢复速率，决定了能提取时钟信号的数据信号的速率上限，恢复速率越高，能覆盖的数据信号速率范围 越广。

在现代数字电子系统中，高速串行数字信号的传输面临三大核心问题：1）抖动，2）噪声，3）码间干扰。眼图是一种强大的信号完整性分 析工具，它通过将多个周期的信号波形叠加在一起，形成类似“眼睛”的图形，能够直观地展示信号的时序特性和幅度特性。眼图的张开程 度反映了信号的质量，眼图越大，信号的完整性越好；眼图越小或闭合，信号的完整性越差。眼图可以快速评估信号的抖动、噪声和码间干 扰等关键参数，帮助工程师及时发现信号传输中的问题并进行优化。

1 .2 （突发）误码分析仪：用于光模块的传输链路信号分析仪器

误码分析仪是一种常用的传输链路信号分析仪器，可根据不同协议标准产生指定要求的信号源，并对接收端返回的数据流进行采样锁定 与逐位判定，最终完成误码统计分析、FEC纠错分析及信噪比等指标测量并评估信号传输的质量，主要用于光模块、光收发器件测试。

误码分析仪的核心性能指标为单通道最高传输速率，传输速率越高，可覆盖的测试链路速率范围越广。

突发误码分析仪是一种特殊的误码分析仪，主要应用于无源光网络（PON）的测试。在无源光网络中，光线路终端（OLT）会持续不 断地向所有用户发送数据，所有用户终端都能同时接收到这些信息。用户端设备（ONU）向光线路终端（OLT）上传数据时，为了避 免信号冲突，每个用户需要在不同的时间段发送自己的数据，这种快速、间歇性的数据传输方式被称为“突发模式”。为了准确测试光 线路终端（OLT）接收这些分散数据的能力，必须使用支持突发模式的专用测试工具，才能模拟真实场景下的性能表现。

1 .2 快速波长计：用于测量传输线路中电磁波波长的测量仪器

快速波长计是一种用于测量传输线路中电磁波波长的测量仪器，应用于可调激光器、光模块的生产、测试及校准，以及DBR、DFB等 激光器的波长测量及验证。

快速波长计的核心性能指标为波长测量精度，用于衡量测量波长与真实波长的偏差范围，波长精度越高，能覆盖的高精度测试场景越广 泛。

以联讯仪器FWM8612快速波长计为例，其产品覆盖1250nm-1650nm通讯波段，波长测量精度达0.5pm，通过全固态无机械运动部 件的光学结构设计在实现高精度测量的同时可实现高速、同步采样，其内置触发时钟信号可满足最高1kHz速率，在外部信号触发下同 步实现对可调激光器的波长测量及校准。

1 .3 CoC光芯片老化测试系统：将芯片测试环节前移

光芯片用于通信领域往往面临高温、低温、高湿等极端环境， 对器件的可靠性要求较高，而光芯片制造过程中引入的晶格 缺陷会导致器件在高温、高强度电流的环境下加速劣化进而 失效，需在器件投入使用前通过老化和测试筛出失效产品， 以保证其使用寿命和可靠性。

CoC（Chip-on-Carrier，载体上芯片）是一种常见的光芯 片封装形式，通过将裸芯片直接贴装到基板上，然后金线键 合进行电气连接，最后在芯片顶部加盖板或者点胶保护实现 封装。相较于CoB（Chip-on Board）、TO（Transistor Outline）等封装形式，CoC封装的光芯片体积小、集成度高， 更为适合光模块等对信号传输速度要求较高的应用场景。

1 .3 光芯片KGD分选裸Di e测试：继续将测试环节前移

光芯片在出厂前必须对各项参数进行测试，以确保产品的可靠性及使用寿命，以DFB光芯片和EML光芯片为代表的激光器芯片类型受限于侧 发光的结构特征，加之裸Die体积小、在晶圆上排列密度高，难以在晶圆层面进行CP测试，因此业界普遍在晶圆裂片后对未封装的裸Die进行 KGD分选测试，我们认为这是测试前移的核心环节。

以联讯仪器产品为例，其光芯片KGD分选测试系统CT820X系列以及CT830X系列产品由晶圆供给区、芯片搬运区、芯片位置校正区、芯片 OCR提取区、芯片光电测试区、芯片收纳区共六部分组成，集成了晶圆环上料、运输、DUT ID扫描、测试、下料、分拣归类等功能，可灵活 满足不同类型的激光器芯片裸Die分选测试需求。据联讯仪器披露，其KGD裸芯片级测试分选技术实现了：裸芯片的高精度、高稳定性、高效 搬运与测试全流程针痕外观不良率小于0.02%，掉料率小于0.03%；激光器裸芯片UPH达650颗，功率裸芯片UPH达4,000颗。精密源表作 为光芯片KGD分选测试系统的核心测试部件对光芯片执行LIV等电性能测试，其性能直接影响测试能力与测试精度。

1 .3 精密源表：超微弱信号源的精准输出与可靠捕捉

精密源表是可同时输出并测量电压和电流的测量仪器，具有高精度和高准确度的特点，广泛应用于光通信、半导体、新能源等领域。精密源 表的技术难度体现在通过精密硬件电路设计与控制算法的深度融合，构建动态负载下的自适应调节系统，实现超微弱信号源的精准输出与可 靠捕捉。衡量精密源表性能的主要指标包括最小电流分辨率、最小电压分辨率等，其中最小电流分辨率是精密源表的代表性指标，最小电流 分辨率数值越低，分辨率越高，信号输出与测量的准确度越高，可覆盖的应用场景越广。

低漏电开关矩阵：在对半导体器件各类参数的测量中，而测试系统中的失调电流将影响测试结果的准确性。为了有效抑制电路中的失调电流， 低漏电开关矩阵应运而生，其基于特殊的电路设计和元器件选择，能够有效抑制电路中的漏电流，提供更高的分辨率和准确度，满足半导体 元器件的研发生产、半导体晶圆封测等过程中更高级别的测试需求，通过配置多重保护功能有效防止过载、短路等情况，保护测试仪器和被 测件。

1 .3 硅光晶圆测试系统：测试环节前移至晶圆

硅光芯片一般指采用硅基材料的光电子元件，属于新一代光通信器件，它通过集成激光器、光调制器、光探测器、复用器、光波导、光栅耦合器 等光电子器件功能，可在微小硅片上实现光信号的高速传输和处理。相较于传统的光器件组合封装，硅光芯片可在同等的带宽下大幅降低光模块 的制造成本和单位能耗，进而促进数据中心和通信网络的发展。以联讯仪器为例，其开发了硅光晶圆测试系统sCT900X系列产品，可在晶圆层面 对硅光芯片进行检测，精准测量电光、光电转换效率、信号调制质量、接收灵敏度等关键参数，实现对硅光芯片的测试与筛选。

以联讯仪器sCT900X系统为例，其采用模块化设计，由测试机、耦合测试模组、探针台、晶圆上下料机等部件组成。其中，测试机内置精密源表、 可调光源、偏振控制器等测试部件和PC控制器，用于测试系统的整体控制；耦合测试模组包含耦合光探针、DC直流探针与RF射频探针等测试部 件，支持垂直耦合与边缘耦合方式，并通过并行测试架构大幅缩短测试时间；探针台则用于晶圆的承载和位移，实现待测器件的精准定位；上下 料机用于晶圆的搬运，可根据测试需求选配全自动或半自动模式。

二、数通光模块市场持续景气，海外龙头仍主导我国测试仪器设备市场

2. 1 光通信测试仪器设备位于产业链上游

光通信产业链涵盖上游测试仪器设备、中游运力基础设施（光芯片/硅光晶圆/光模块）和下游应用领域（AI/数据中心、电信网络）三大环 节。核心测试仪器设备融合光电子及机械工程等多个领域科学，是制约运力基础设施技术迭代的关键瓶颈，其技术成熟度直接关乎光通信 产业链关键环节的自主可控水平及整体竞争力。

2. 1 下游：数据中心为光模块主要应用场景，速率与技术持续迭代

据联讯仪器，光模块是光通信系统的核心组件，用于光通信系统的发射端与接收端进行光电信号的转换。近年来，人工智能大模型快速发展， 需要高性能计算的支持训练，而采用分布式架构通过多个节点进行并行训练已成为通用做法。分布式的计算架构下，不同节点之间需要频繁同 步模型参数，因此对光收发模块大带宽、低延时等性能提出了更高要求，推动高速光模块在数据中心快速落地应用。

据联讯仪器招股说明书披露，目前数据中心已成为光模块的主要应用场景，占整个光模块市场的比例超60%。应用于数据中心的光模块早期 约3-4年更新一代，2023年以来在AI影响下迭代周期进一步缩短至2年左右。目前，800G光模块已成为全球范围内数据中心领域的主流产品， 1.6T光模块也进入商业化阶段。

2. 1 下游：全球数通光模块市场持续景气，测试仪器重要性日益凸显

光模块是AI投资中网络端的重要环节，在全球算力投资持续背景下，AI成为光模块数通市场的核心增长动力。根据Lightcounting的预测，2026 年全球数通光模块市场规模有望达到228亿美元，预计2030年整体市场规模将增长至414亿美元，对应2025-2030年复合增长率为20%。

联讯仪器预计2026-2028年内800G和1.6T等高速光模块的需求将占据市场主导地位，3.2T光模块有望从2028年起逐步起量。根据 Lightcounting预测，2026年800G和1.6T光模块将迎来快速放量，合计市场规模有望达到146亿美元，占到整体光模块市场规模的约64%。

研发阶段，测试仪器设备为新材料、新工艺、新器件的研发提供不可或缺的量化标尺，是产品性能验证与开发迭代的核心工具。例如800G/1.6T 高速光模块的电光/光电转换性能、信号完整性、误码率等核心参数，硅光集成技术中波导损耗、耦合效率、调制器带宽等核心参数，均是技术达 标与定型的关键依据，直接决定了产品开发迭代的方向与速度。成本价值方面，据联讯仪器招股说明书，目前光模块产线中测试仪器设备的支出 占总设备支出的比例约40-50%，光芯片产线中该比例约10-15%。随着速率向800G/1.6T级别演进， instantaneous signal distortion, timing deviation or channel interference may cause bit error rate to soar or even system crash, signal integrity issues become increasingly prominent, and the requirements for test instrument equipment rate are significantly improved.

2.2 全球数光通信测试仪器市场规模2029年或超20亿美元

随着5G、物联网和人工智能等新兴应用领域对光电子器件的精度和可靠性提出更高的要求，测试要求随着增加，据Frost&Sullivan，全球半导体 光电器件测试设备市场在2020年至2024年间经历了快速上升，从2020年的5.7亿美元增至2024年的7.8亿美元，预计2029年达到13.1亿美元； 中国半导体光电器件测试设备市场的走势与全球市场基本一致，其规模从2020年的14.8亿元增至2024年的21.0亿元，预计2029年达38.5亿元。

全球范围内，得益于AI新兴技术逐步投入应用所带动的数据流量需求增长，用于数据通信的光模块市场规模持续扩张，相应拉动了全球光通信测试 仪器市场需求增长。据Frost&Sullivan，全球市场光通信测试仪器市场规模于2024年达到9.5亿美元，预计2029年达到20.2亿美元；中国光通 信测试仪器市场2024年市场规模达33.0亿元，随着下游光模块市场需求的持续增长和光通信测试技术的升级，2029年市场规模将达到65.9亿元。