计算机数据采样及处理技术是高性能集成电路、计算机总线、虚拟仪器等高新技术不断发展和融合的产物,广泛应用于工业生产和科学研究等诸多领域。基于PCI总线技术的多功能高速数据采集卡的单光子探测数据采集作为量子信息处理中的一个重要环节,可以将探测器探测到的光子信号更直观更便捷的实时显示出来,并通过软件实现对数据的进一步处理和存储等工作。本文首先简述了适用于1550nm光通信波段,基于InGaAs雪崩光电二极管(InGaAs-APD)单光子探测器的功能结构、特性参数及工作方式。其次,在充分了解数据采集原理、PCI总线技术以及美国NI公司出品的M系列PCI-6251多功能高速数据采集卡性能及工作模式的基础上,构建了适用于高速单光子探测的数据采集系统。接着,利用基于图形编程语言(G语言)的LabVIEW8.20软件编写应用程序,分别实现了对单通道和双通道光子数据的采集,并通过应用程序对数据进行显示、处理、存储等操作。从单光子数据采集系统在关联光子对探测实验中的测试结果来看,本文设计的应用程序可以满足实时显示采集数据及对数据进行相关计算和存储的设计要求。由于LabVIEW软件基于数据流的程序执行过程,因此在高速数据采集时不能将数据采集和数据分析放在同一个循环中进行,文章最后基于此提出了应用生产者-消费者模型对应用程序进行改进和优化的思路。