本发明公开一种单光子脉冲到达时间探测装置,包括信号获取电路、FPGA处理模块和存储模块;利用单光子探测装置和信号放大电路将光信号转化数字脉冲信号,由FPGA处理模块对其进行采集,在对于单光子脉冲信号进行采集时采用串并转换方式降低数据分析模块的工作频率,对于采集到的脉冲数据采用流水线的方式进行分析,多级电路同时对数据进行处理,实现采集、分析、存储同时进行,使得工作所需的时钟周期大大缩短,降低整个流程所用的时间,大大提高效率。