从单光子到高速事件流,在同一平台兼顾精度、速率与实验灵活性
精密 TDC、可升级多通道、可配置触发前端和 USB 3.0 高速输出协同工作,既可直接形成寿命直方图,也可保留完整时间标记数据用于深度关联分析。
皮秒级时间测量
1 ps 最小时间分箱,典型 2 ps RMS 单通道定时精度、3 ps RMS 通道间定时精度。
高速连续数据流
单通道持续计数率最高 80 Mcps,总持续吞吐率最高 85 Mcps,经 USB 3.0 传输。
触发方式按探测器选择
支持软件可配置的上升/下降沿电平触发及下降沿 CFD,兼容 SNSPD、HPD、MCP、PMT 等信号特性。
从 1 路基础配置扩展到 4 路探测通道,公共 Sync 亦可参与事件测量
各探测通道同步但相互独立;在 T2 模式下,Sync 输入可作为额外事件输入使用,从而为符合计数、相关测量与多探测器 TCSPC 提供更灵活的通道资源。
1 CH + Sync
适合单探测器寿命测量、TRPL、器件时间响应以及基础时间标记实验。
2–4 CH + Sync
面向多探测器 TCSPC、符合/反聚束、量子发射体表征、FCS 与量子通信实验。
直方图、T2、T3 与过滤时间标记,覆盖从寿命曲线到多维光子动力学
根据实验是否需要完整事件流、周期同步信息和实时数据压缩,选择最合适的采集模式。
硬件直方图模式
在设备内直接累积 Sync 与光子事件之间的时间差,传输负担低,适合经典 TCSPC 寿命衰减曲线与快速参数优化。
T2 绝对时间标记
各输入功能等同,逐事件记录通道号及相对于测量开始的到达时间,1 ps 分辨率适合符合计数、g²、FCS 和自由运行事件流。
T3 周期同步时间标记
同时保留光子相对最近一次 Sync 的微时间与整体实验时间,适合高重复频率激光、FLIM、TRPL、扫描同步与多维寿命分析。
板载事件过滤
按通道、时间窗与匹配事件数筛选事件,可保留参考通道或反转过滤逻辑,在高输入率实验中减少无关数据与 USB 输出压力。
面向材料科学、生命科学、量子光学与精密测距的多用途计时核心
PicoHarp 330 可与皮秒脉冲光源、单光子探测器、扫描器及外部时钟组合,构成从桌面寿命测量到复杂量子关联实验的时间采集链路。
时间分辨发光 / TRPL
测量荧光、磷光与半导体材料的皮秒至长寿命衰减过程。
荧光寿命成像 FLIM
利用 T3 微时间、宏时间和 Marker 信息重建像素级寿命图。
符合关联 / 反聚束
用于单光子源、量子发射体、HBT 与二阶相关函数测量。
单分子光谱 / FCS
保留逐光子时间信息,分析强度涨落、扩散与分子动力学。
量子通信 / QKD
为量子密钥分发、线性光量子计算与多通道符合提供计时数据。
量子传感 / ODMR
配合脉冲序列与光学读出进行自旋动力学及量子传感实验。
光电器件时间响应
表征探测器、发光器件与高速光电系统的脉冲响应和抖动。
LiDAR / 测距 / SLR
通过高精度飞行时间记录支持弱光测距和卫星激光测距研究。
从即用型采集软件到 Python API 与自定义二次开发
可使用 PicoQuant 图形化软件完成设备设置和采集,也可通过 snAPI 或底层编程库建立实时分析、自动化实验与定制数据处理流程。
UniHarp / PicoHarp 软件
完成通道、触发、分辨率与采集参数设置,显示计数率和测量结果,并保存直方图或 TTTR 数据。
snAPI
支持直方图、强度与符合时间轨迹、FCS、g² 关联及实时事件处理,便于科研自动化。
SymPhoTime / QuCoa
分别面向生命科学光子动力学与量子光学关联分析的专业软件选项。
主要技术参数
| 参数类别 | 参数项目 | PicoHarp 330 |
|---|---|---|
| 输入通道与触发 | 探测通道数量 | 基础版 1 路;可升级至 2、3 或 4 路,另带 1 路公共 Sync |
| 输入工作电压范围(50 Ω) | -1500 mV ~ +1500 mV | |
| 触发方式 | 电平/边沿触发:上升沿或下降沿,软件可调;CFD:下降沿 | |
| 输入脉冲要求 | 脉宽 > 250 ps;上升/下降时间 ≤ 20 ns | |
| 时间数字转换器 | 最小时间分箱 | 1 ps |
| 单通道定时精度 | 典型 2 ps RMS | |
| 通道间定时精度 | 典型 3 ps RMS | |
| 死时间 | 边沿触发 680 ps;CFD 4.2 ns | |
| 通道时间偏置 | ±100 ns;分辨率 1 ps | |
| 差分非线性 | < 6% 峰值,< 0.9% RMS(全测量范围) | |
| 最大 Sync 频率 | 640 MHz(周期脉冲列) | |
| 硬件直方图 | 计数深度 | 32 bit(4,294,967,295 counts) |
| 最大时间分箱数量 | 65,536(GUI);524,288(DLL) | |
| 满量程时间范围 | 65.536 ns ~ 549.7 ms(GUI);最高 4.398 s(DLL) | |
| 采集时间 | 1 ms ~ 100 h | |
| TTTR 时间标记 | T2 模式分辨率 | 1 ps |
| T3 模式分辨率 | 1 ps、2 ps、4 ps、8 ps……4.19 µs(2ⁿ) | |
| FIFO 缓冲深度 | 256 M events | |
| 峰值计数率(单通道) | 1.47 Gcps(最长 1000 events 突发) | |
| 持续计数率(单通道) | 最高 80 Mcps | |
| 总持续吞吐率 | 最高 85 Mcps,经 USB 3.0;取决于主机配置与性能 | |
| 同步与控制 | 外部 Marker 输入 | 4 路 |
| 参考时钟输入 | 10 / 100 / 500 MHz;200–1500 mV p-p;50 Ω,AC 耦合 | |
| 参考时钟输出 | 默认 10 MHz;1000 mV;50 Ω,DC 耦合 | |
| 可编程触发输出周期 | 0.1 µs ~ 1.678 s(0.596 Hz ~ 10 MHz) | |
| 系统与机械 | PC 接口 | USB 3.0,5 Gbps |
| 操作系统 | Windows 10 / 11 | |
| 建议 PC | 四核或更高;CPU ≥ 2 GHz;内存 ≥ 4 GB | |
| 功耗 | < 25 W | |
| 尺寸 | 305 × 240 × 95 mm |
按通道数、探测器类型与分析任务配置完整单光子计时系统
可根据 TRPL、FLIM、FCS、符合关联或量子通信实验,组合 PicoHarp 330、脉冲光源、SPAD / HPD / MCP / SNSPD 探测器及相应分析软件。
