针对皮秒时间相关单光子计数光谱仪中多道分析仪传输速率不高的情况，在荧光光谱测量中的多道定标技术的基础上，提出了采用PCI总线的数据采集卡改进方案。该方案以存储器中不同的地址作为测量中不同的道，将以FPGA实现的高速计数器按选定时间间隔的计数结果存入相应道中，存储器中数据经PCI总线读入内存并分析处理，从而取代原系统中的多道分析仪。实验结果显示，数据采集卡传输速率达到20MB／s，比多道分析仪提高了200倍。

分析了原有时间相关单光子计数光谱仪存在的不足,提出了改进方案。研制了高速数据采集系统,采用PCI总线技术、FPGA技术,开发了高速光谱数据采集卡,取代了原有的多道分析仪,数据采集速度达到20MB/s,比原有仪器提高了约200倍;改善了仪器的性能、减小了体积。介绍了光谱仪系统的集成和工作流程,并对仪器的性能进行分析,通过多种标准样品的试验数据分析和对比,光谱仪系统具有最高的灵敏度-单光子计数,测得荧光寿命可达到ps量级,而且可以测得时间分辨光谱。