时间分辨光谱系统的硬件部分主要由激发光源、单色仪、光电倍增管、示波器、控制电路和上位PC机等部分组成。使用周期性电信号调制激发光源,激励样品发光。波长的选择通过调节单色仪来完成,电倍增管(Hamamatsu 1P28)将光信号转换为电信号,使用数字示波器完成信号的A/D转换,通过上位PC机程序进行数据处理。本文设计了一种小型、低成本、更加便于应用的LED光源模块和激发信号源。LED光源模块使用大功率紫外LED,增大了激发光强度,并且可以方便地更换不同波长的LED。三极管为受控频率开关,调制LED产生激发光;激发信号源使用NE555定时电路提供低频信号,使用晶体振荡器提供高频信号。并且还为光电倍增管设计并安装了简易屏蔽外壳和BNC接头。本文还设计了一个使用C语言编程的AT91SAM7S64芯片及其外围电路组成的控制电路,通过驱动电路驱动步进电机带动单色仪旋转,选择所需波长。控制电路和上位PC机通过RS232串口进行通信。实验过程显示步进电机无论单步还是连续运行均运转正常。在应用测试中,测量了甲苯酚紫乙醇溶液的激发光谱和周期性激发信号以及相应的发射波形信号。然后,应用改进的相调制法,尝试计算其荧光寿命,得到3.86ns的结果与德国PicoQuant公司TCPSC仪器(FluoTime100)测量结果4.24 ns数量级相当。