MultiHarp 150
多通道事件计时与 TCSPC 单元
提供 4、8 或 16 路独立探测通道及公共 Sync,并可在高性能 P 型与经济型 N 型之间选择;兼具 5 ps / 80 ps 基础分辨率、< 650 ps 死时间、USB 3.0 高吞吐及 White Rabbit 远程同步能力。

4 / 8 / 16 路配置与 P / N 双性能档,覆盖多类单光子实验
从常规多通道寿命测量到高精度符合计时,可按通道数和时间性能选择对应型号;所有输入保持统一时基,并保留完整事件流供关联、门控和离线分析。
两档时间性能可选
P 型为 5 ps 基础分辨率、单通道精度 < 20 ps RMS;N 型为 80 ps 与 < 60 ps RMS。
最多 16 路 + Sync
P 型提供 4 / 8 / 16 路,N 型提供 4 / 8 路;公共 Sync 最高支持 1.2 GHz 周期脉冲。
高吞吐与远程同步
USB 3.0、P 型外部 FPGA、4 路 Marker、Ref In/Out、PPS 与 White Rabbit 覆盖自动化和分布式实验。
P 型强调精度与高级数据链,N 型兼顾成本与常规计时
五种标准型号共享相同的边沿触发、超短死时间、公共 Sync、USB 3.0 和外部同步架构;主要差异集中在通道数量、基础分辨率、定时精度、板载过滤及 FPGA 接口。
MultiHarp 150 P
适合高精度符合、量子光学和高时间分辨实验,提供用户可定义板载事件过滤,并支持 156 Mcps 外部 FPGA 数据接口。
MultiHarp 150 N
适合常规多通道 TCSPC、寿命测量和时间标记任务,保留 650 ps 级死时间与 80+ Mcps 总持续吞吐,不含 P 型高级事件过滤和 FPGA 接口。
从探测事件到实时算法,减少数据链路瓶颈
高计数率实验可经 USB 3.0 连续传输;P 型还可借助板载过滤先压缩事件流,或通过外部 FPGA 接口将时间标记直接送入自定义硬件算法。
80 Mcps 级 USB 持续吞吐
全通道总持续 TTTR 吞吐约 80–85 Mcps;实际能力取决于通道配置、主机和软件处理方式。
外部 FPGA 高速接口
P 型在 T2 / T3 模式提供最高 156 Mcps 吞吐与约 4.5–5.5 µs 延迟;N 型不包含该接口。
远距离多设备同步
通过 SFP 接口接入 White Rabbit 网络,并提供 Ref In/Out 与 PPS In,适合分布式计时系统。
直方图、T2 与 T3:从寿命曲线到完整事件序列
既可由硬件直接累积多通道 TCSPC 直方图,也可在 TTTR 模式保留每个光子的到达时间、通道与 Marker 信息,供后续关联、符合、阵列探测和成像重建。
多通道硬件直方图
每通道最多 65,536 个时间分箱、32 bit 计数深度,适用于寿命衰减、TRPL 和器件响应测量。
绝对事件流
以 P 型 5 ps 或 N 型 80 ps 分辨率记录各输入事件的到达时刻,适合符合、时间间隔分析、g² 与 QKD。
同步周期内微时间
同时记录激发周期计数与周期内到达时间,适用于多探测器 TCSPC、FLIM、FCS 和多维时间分辨实验。
从光子关联到荧光寿命与飞行时间测量
面向需要多路同步输入、完整时间标记、快速硬件直方图或远距离时钟同步的生命科学、材料、量子光学与计量任务。
符合与光子关联
符合计数、反聚束、g²、自相关 / 互相关与单光子源表征。
量子光学与通信
量子密钥分发、纠缠光子实验、量子网络节点与分布式同步。
FLIM / FRET / FCS
多色荧光寿命成像、能量转移、涨落关联与分子动力学研究。
时间分辨发光
TRPL、荧光 / 磷光寿命、量子发射体与多通道光谱寿命测量。
LiDAR / ToF
激光雷达、飞行时间、脉冲传播与多通道距离事件统计。
单分子与分布式计时
单分子光谱、爆发分析,以及 White Rabbit 网络下的远距离同步。
从即用型采集到 Python 与自定义实时处理
可使用 PicoQuant 图形化软件完成设备设置和在线监测,也可通过 snAPI、底层编程库或外部 FPGA 建立自动化实验与定制数据链。
UniHarp
提供 time trace、histogram、raw、unfold、FCS 与 g² 关联等测量类,并集中完成配置、采集和监测。
snAPI
基于 C++ 内核的高性能 Python 接口,支持实时数据、PTU 文件与自动化分析流程。
SymPhoTime / QuCoa
分别面向生命科学光子动力学与量子光学符合、关联及计数分析。
主要技术参数
| 参数类别 | 参数项目 | MultiHarp 150 P | MultiHarp 150 N |
|---|---|---|---|
| 输入通道与触发 | 探测通道数量(Sync 之外) | 4 / 8 / 16 路(4P / 8P / 16P) | 4 / 8 路(4N / 8N) |
| 公共 Sync 输入 | 1 路;最高同步频率 1200 MHz(边沿触发) | ||
| 触发方式 | 上升沿或下降沿电平触发,软件可调 | ||
| 输入工作电压范围(50 Ω) | -1200~+1200 mV | ||
| 输入最大电压范围 | -2500~+2500 mV(损坏电平) | ||
| 触发脉宽 | > 0.4 ns(上升时间最大 20 ns) | ||
| 时间数字转换器 | 最小时间分箱 | 5 ps | 80 ps |
| 通道间定时精度 | < 28 ps RMS | < 85 ps RMS | |
| 单通道定时精度 | < 20 ps RMS | < 60 ps RMS | |
| 死时间 | < 650 ps;不同通道之间无死时间 | ||
| 可调死时间 | 可由软件增加至 160 ns;1 ns 步进 | ||
| 通道可编程时间偏置 | ±100 ns;分辨率 5 ps | ±100 ns;分辨率 80 ps | |
| 差分非线性 | < 5% 峰峰值,< 1% RMS | < 10% 峰值,< 1% RMS | |
| 最大 Sync 频率 | 1.2 GHz(周期脉冲序列) | ||
| 硬件直方图 | 计数深度 | 32 bit(每分箱最高 4,294,967,295 counts) | |
| 最大时间分箱数量 | 65,536 / 通道 | ||
| 满量程时间范围 | 327 ns~2.74 s | 5.24 µs~21.99 s | |
| 峰值计数率(单通道) | 1.5 Gcps;最长 2048 events 突发 | ||
| 硬件直方图总持续计数率 | 166 Mcps(4P / 8P);332 Mcps(16P) | 180 Mcps | |
| TTTR 时间标记 | T2 模式分辨率 | 5 ps | 80 ps |
| T3 模式分辨率 | 5、10、20……41,943,040 ps | 80、160、320……335,544,320 ps | |
| FIFO 缓冲深度 | 134,217,728 events | ||
| 峰值计数率(单通道) | 1.5 Gcps;最长 2048 events 突发 | ||
| 持续计数率 / 吞吐率 | 单输入最高 78 Mcps;全输入合计最高 85 Mcps(取决于配置与主机性能) | ||
| 外部 FPGA:T2 / T3 | 最高 156 Mcps | 不包含 | |
| 外部 FPGA 延迟 | T2:4.5–5.0 µs;T3:4.5–5.5 µs | 不包含 | |
| 用户可定义板载事件过滤 | 支持 | 不包含 | |
| 同步与控制 | 外部 Marker 输入 | 4 路,LVTTL | |
| 参考时钟输入 | 10 MHz;200–1500 mV p-p;50 Ω,AC 耦合 | ||
| 参考时钟输出 | 默认 10 MHz;White Rabbit 模式 31.25 MHz;1400 mV p-p;50 Ω,AC 耦合 | ||
| PPS 输入 | 1 s,LVTTL | ||
| White Rabbit | SFP 模块接口 | ||
| 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 | ||
| PC 要求 | 双核或更高;CPU ≥ 2 GHz;内存 ≥ 4 GB | ||
| 功耗 | < 50 W | ||
| 尺寸 | 4P / 8P:305 × 240 × 95 mm;16P:305 × 350 × 95 mm | 4N / 8N:305 × 240 × 95 mm | |
| 有限保修 | 5 年(以 PicoQuant 正式保修条款为准) | ||
按 4 / 8 / 16 路及 P / N 性能档配置单光子计时系统
可根据符合与关联、量子通信、FLIM / FRET / FCS、单分子光谱、LiDAR / ToF 或 TRPL 任务,组合对应 MultiHarp 150 型号、单光子探测器、脉冲光源及分析软件。