Счет одиночных фотонов является фундаментальным методом для получения максимальной информации из светового сигнала. Этот метод широко используется при регистрации очень слабых световых сигналов. К примеру, метод счета фотонов часто применяют при исследовании биолюминесцентных реакций. В таких применениях ключевым параметром модуля фотоумножителя является максимальная скорость счета. Предлагаемые модули для счета фотонов могут работать со скоростями до 20 МГц. Возможность счета отдельных фотонов и высокое временное разрешение делают детекторы на основе ФЭУ особенно эффективными для регистрации предельно слабых и быстрых оптических сигналов.
