来自最新的国外文献所示：时间相关单光子计数器(TCSPC)和单个光子探测的时间计时器是许多量子光学实验和应用物理学等领域的强大工具。例如，使用TCSPC用于荧光寿命的测量，由于死时间损失和堆积，通常在速度上受到限制。我们证明，这种限制可以通过在保持高时间分辨率的同时，将计时电子器件的死时间减少到由探测器信号速度确定的绝对最小值来消除。快速数据采集的另一种补充方法是通过同时读取许多检测器通道进行并行化处理。因此这对TCSPC系统的数据吞吐量提出了很高的要求和挑战，尤其是在单个光子到达的时间标记中。在这里，我们提出了一种新的设计方法，支持最多16个输入通道，极短的死时间650 ps，非常高的时间标记吞吐量，以及80 ps的时间分辨率（最新升级为10ps）。为了方便远程同步多个这样的高精度仪器,全新的TCSPC电子器件提供了白兔（White Rabbit）光纤网络接口。

除了天文学领域的基础研究外，这种远程同步任务还经常出现在节点间距离为数十公里的量子通信网络中。除了展示新的TCSPC电子产品的设计特点和基准测试结果外，我们还展示了光谱分辨和高速荧光寿命成像在医学研究中的应用结果。此外，我们还展示了在高光子通量下，如何纠正探测器信号中的脉冲堆积，以及该数据采集方案在准确性和效率方面的表现。

文献出处：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5121412

文中所提到的TCSPC电子器件，来自德国PicoQuant公司研制的MultiHarp150，该TCSPC电子器件是一款简单易用，即插即拔的多通道事件计时器和时间相关单光子计数器，它具有以下优势：

可选多个输入通道

极短死时间，高数据通量

Multiharp150拥有650ps的死时间宽度，可以将最大计数率拓展到极致。单个脉冲循环中，该设备可以记录多个光子事件，极大的提高了计数效率。

可调延时功能

Multiharp 150在每个接收通道内都设置有延时功能，调节范围±100 ns，调节精度为80ps（最新升级为10ps）。

时间标记模式

在时间标记模式下，每个光子事件的具体抵达时间都被存储在文件中，后续可以对数据进行各种复杂的光子动态学相关分析。时间标记时间分辨(TTTR)模式的数据可以实时获取，用于监测荧光相关光谱(FCS)实验的进展，该模式下最高支持1Mcps计数率。同时，在该模式下，Multiharp 150可以与其他硬件同步，例如用于成的扫描台的同步。

White Rabbit界面功能

White Rabbit是一种高时间精度(亚纳秒级别)远距离同步计时网络，它基于以太网。而Multiharp150具备有该界面，使其可以连接到White Rabbit网络中。

•  4、8或16个独立输入通道

•  一个共用同步通道（高达1.2GHz同步速率）

•持续高速数据处理（TTTR模式下计数率达80MHz，Histogrammer模式下计数率达180MHz）

• 分辨率高达10ps（产品预售，接受预定）

• 各通道超短死时间（650ps），各通道间无死时间串扰

•  USB3.0接口

•  用于外部同步信号或其他events的marker输入端口

•  “白兔（WhiteRabbit）”接口

•  时间分辨荧光或磷光光谱

•  符合相关，光子反聚束（Antibunching）

•  量子光学

•  FLIM，FRET，FCS

•  多色寿命成像

•  时间飞行（ToF）测量，激光雷达

•  单分子光谱（SMS）探测