多功能事件计时器PicoHarp 330

PicoQuant 推出的 PicoHarp 330 是一款即插即用、高度集成的多功能事件计时器和时间相关单光子计数(TCSPC)系统。作为行业标杆级仪器的全新力作,PicoHarp 330 结合了前所未有的时间精度、超高的数据吞吐量以及极简的连接方式,专为满足量子光学、单分子研究及高分辨成像领域对极致时间测量的苛刻需求而设计。
Description
PQ
PICOQUANT PHOTON TIMING
PicoHarp 330
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PRECISE EVENT TIMING

PicoHarp 330

多功能高分辨事件计时器 / TCSPC 单元

将 1 ps 最小时间分箱、典型 2 ps 单通道定时精度、超短死时间与灵活触发集成于紧凑平台,支持硬件直方图、T2/T3 时间标记及板载事件过滤,适用于时间分辨发光、量子光学、单光子关联与精密测距。

1 ps最小时间分箱
2 ps RMS typ.单通道定时精度
680 ps边沿触发死时间
85 Mcps总持续时间标记吞吐率
TIME TAGGING & TCSPC
PicoHarp 330 产品图
1–4 探测通道 + Sync原厂 5 年有限质保
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WHY PICOHARP 330

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。

01 / PRECISION

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。

02 / THROUGHPUT

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。

03 / FLEXIBILITY

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。

CHANNEL & TRIGGER ARCHITECTURE

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。

BASE CONFIGURATION

1 CH + Sync

基础配置

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。

探测通道1 路
公共同步输入1 路
CHANNEL UPGRADES

2–4 CH + Sync

可升级

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。

最大探测通道4 路
最大事件输入5 路*
* T2 模式下 Sync 可作为额外事件输入。
INPUT
Detector / Sync
TRIGGER
Edge / CFD
TIMING
1 ps TDC
PROCESS
Histo / TTTR
OUTPUT
USB 3.0 / API
ACQUISITION MODES

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。

HARDWARE HISTOGRAMMING

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。

最高 524,288 bins(DLL)32-bit 计数深度
TTTR · T2 MODE

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。

1 ps T2 分辨率全部输入可作事件通道
TTTR · T3 MODE

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。

1 ps–4.19 µs 可选4 路外部 Marker
SMART EVENT FILTERING

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。

Coincidence windowPass / Inverted logic
APPLICATIONS

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。

TR

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。

FL

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。

SM

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。

QC

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。

OD

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。

OE

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。

LR

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。

SOFTWARE & DEVELOPMENT

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。

ACQUISITION

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。

PYTHON API

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。

ADVANCED ANALYSIS

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。

支持定制程序集成
官方编程接口可用于 C / C++、C#、Python、LabVIEW、MATLAB 等环境,具体支持范围以所选软件包和 API 版本为准。
Windows 10 / 11
TECHNICAL SPECIFICATIONS

主要技术参数

手机端可横向滑动查看完整表格
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
注:定时精度为典型值;持续吞吐率取决于通道配置、主机性能与数据处理方式。产品规格及外观可能更新,最终以 PicoQuant 最新技术资料和合同配置为准。
CONFIGURATION

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。

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资料依据:PicoQuant 官方产品页、PicoHarp 330 Datasheet(May 2025)及官方用户手册。
官方产品页 ↗官方数据表 ↗官方手册 ↗