Nguồn sáng kích thích trong hệ đo là laser liên tục hoặc laser xung ngắn cỡ pico-giây tần số lặp lại cao, có ổn định cao, chất lượng chùm tốt. Chùm laser từ nguồn phát đi qua một phin lọc trung tính để giảm cường độ xuống 3 – 100 lần (OD=0,5-2.0). Cường độ laser quá lớn sẽ dẫn tới hiệu ứng photobleaching của mẫu. Sau đó chùm laser dẫn qua một hệ gồm hai thấu kính phẳng lồi L1 với f = 60 mm và L2 với f = 150mm và một pinhole đường kính 20 m đặt tại giữa hai thấu kính và tại tiêu điểm của hai thấu kính. Hệ hai thấu kính và pinhelo tạo thành một bộ lọc không gian (spatial filter) có tác dụng tạo chùm laser chuẩn trực dạng Gauss ở moden TEM00 và mở rộng chùm laser tới kích thước >6 mm, phù hợp với vật kính hiển vi. Gương lưỡng chiết và một gương điện môi băng rộng phản xạ với hiệu suất cao trong vùng từ 400nm đến 750nm được dùng để phản xạ chùm laser tới vật kính hiển vi. Vật kính hiển vi(microscope objective) là loại dùng trong dầu của Edmund Optics có độ phóng đại 100x và khẩu độ số (numerical aperture, NA) = 1.25 để hội tụ chùm laser vào mẫu, đồng thời thu tín hiệu huỳnh quang phát ra từ mẫu (cấu hình của kính hiển vi soi ngược). Tín hiệu huỳnh quang sau đó được tách bởi gương lưỡng chiết và được lọc bằng phin lọc giao thoa băng dài BP chỉ cho phép tín hiệu từ vùng 550nm trở lên đi qua và phin lọc giao thoa băng hẹp IF nhằm loại trừ ánh sáng từ laser kích. Một thấu kính phẳng lồi L3 mạ chống phản xạ trong vùng từ 350-700nm có f=150mm hội tụ tín hiệu huỳnh quang vào một pinhole đường kính 50 m. Sử dụng pinhole trong phần thu là nhằm loại bớt các phần nằm ngoài vùng hội tụ của ánh sáng kích thích, giúp thu hẹp kích thước vùng quan sát. Tín hiệu huỳnh quang sau đó được chuẩn trực bằng thấu kính L4 và được tách thành hai chùm theo tỷ lệ 50:50 theo nguyên lý giao thoa/trùng phùng Hanburry Brown-Twiss nhờ một khối tách chùm phân cực. Hai chùm tín hiệu này được đo bằng hai detector photodiode thác lũ (avalanche photodiode – APD) hoạt động trong chế độ đếm photon. Photodiode thác lũ có hiệu suất lượng tử cao trong vùng hồng ngoại (tới m ) phù hợp với việc đo đạc các đơn hạt nano phát quang trong vùng phổ từ 600 nm đến hồng ngoại gần. Hai module APD đếm photon đã được nhóm nghiên
cứu, chế tạo phù hợp với yêu cầu. Tín hiệu đơn photon từ các APD được đưa qua bộ đếm photon nhanh sao cho phép xác định cường độ huỳnh quang, cường độ huỳnh quang phân giải thời gian hoặc đường tương quan huỳnh quang bậc hai G(2) ( ).
Laser kích:
Laser liên tục bơm bằng laser diode phát ở bước sóng 532nm
Laser kích được chế tạo trên cơ sở đầu phát laser Nd:YAG loại compact
bơm bằng laser bán dẫn của hãng Sinolaser (Trung Quốc) phát liên tục ở bước sóng cơ bản 532nm, công suất 60Mw, đường kính chùm laser 2.5mm. Laser được ổn định về cường độ dòng điện nuôi và nhiệt độ của cả khối bằng pin Peltier cùng mạch điện phản hồi, đảm bảo có cường độ bức xạ laser ổn định trong quá trình đo đạc.