光子计数器是一种基于直接探测量子限理论的极微弱光脉冲检测设备。它利用光电倍增管的单光子检测技术，通过对电子计数器鉴别并测量单位时间内的光子数，从而检测离散微弱光脉冲信号功率。根据对外部扰动的补偿方式，光子计数器分为三类:基本型、背景补偿性和辐射源补偿性。
工作在 Geiger模式下的雪崩光电二极管（APD）可以探测单光子。通过将APD的电压反向偏置到击穿电压之上，可测得单光子的光敏度。APD始终维持在亚稳态，直至一个光子到达引发雪崩。该雪崩可被APD内部的有源抑制电路所猝灭，随之偏置电压降低到击穿电压之下。之后，超出的偏置电压能够被返还。此期间，被称为二极管的脉冲致盲期，APD将不会对任何入射光子有感应。当二极管处于亚稳态时，自发性的雪崩也有可能触发。如果这些自发的雪崩随机发生，他们被称为暗计数。如果自发性的雪崩触发同时与一个光子引发的脉冲相关，该脉冲被称为后脉冲。要在测量中隔阻后脉冲，可在软件中设置一个额外的脉冲致盲期，其效果是SPCM中的计数器会忽略在脉冲致盲期中的所有脉冲输入。
