การออกแบบชุดกำเนิดโฟตอนเดี่ยว
จากรูปที่ 2 สำหรับชุดกำเนิดโฟตอนเดี่ยว จะใช้ทัศนอุปกรณ์หลักทั้งหมดสามตัวด้วยกันได้แก่ เลนส์นูนแกมระนาบ (Convex lens) พินโฮล (Pinhole) และตัวกรองแสงชนิดดูดกลืนความเข้มแสง (Absorptive Neutral Density Filter)
หลังจากชุดวงจรขับไดโอดเลเซอร์ได้ขับไดโอดเลเซอร์ให้เปล่งแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มต่ำออกมาแล้ว โดยแสงเลเซอร์ที่ได้มาจะยังคงมีการกระจายของแสงอยู่ทำให้ลำแสงที่ออกมามีลักษณะดังเส้นสีแดง (แทนด้วยลักษณะของลำแสงเลเซอร์) พบว่าลำแสงที่ออกมามีลักษณะของลำแสงที่บานออก
จึงต้องใช้เลนส์นูนแกมระนาบในการรวมลำแสงที่ออกมาให้กลายเป็นลำแสงแบบขนานก่อน สิ่งสำคัญจะอยู่ที่การปรับระยะโฟกัสของเลนส์นูนแกมระนาบให้อยู่ ณ บริเวณพื้นผิวหน้าของไดโอดเลเซอร์ที่เริ่มขับแสงเลเซอร์ออกมา เพราะจะทำให้ลำแสงที่ได้ออกมามีลักษณะขนานได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด
จากนั้นจึงนำ พินโฮลที่มีรูขนาดเล็กมากๆ มาทำหน้าที่ลดทอนความเข้มแสงบริเวณขอบลำแสงออกไปเนื่องจากบริเวณดังกล่าวอาจจะมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นได้และบริเวณที่มีความเข้มแสงมากที่สุดจะอยู่ที่บริเวณศูนย์กลางลำแสง ทั้งนี้สามารถอธิบายได้จากการทดสอบทางแสงเรื่องช่องเปิดเดี่ยว (Single-Slit Diffraction)
จากนั้นแสงที่ถูกลดทอนจาก พินโฮลแล้ว จะถูกกรองอีกครั้งหนึ่งโดยใช้ตัวกรองแสงที่มีความสามารถในการกรองสูงและเป็นแบบชนิดดูดกลืนเพราะตัวกรองแสงชนิดสะท้อนแสงอาจจะทำให้แสงที่สะท้อนออกไปอาจจะเกิดการสะท้อนกลับมารบกวนในระบบได้ หลังจากแสงเลเซอร์ความเข้มต่ำ ผ่านเลนส์นูนแกมระนาบ ผ่านพินโฮล และผ่านตัวกรองแสงแล้ว
แสงเลเซอร์ที่ได้ จะถูกลดทอนความเข้มแสงจนกลายเป็นแสงที่มีความเข้มต่ำมากหรือเหลือเป็นโฟตอนเดี่ยว (Single Photon) ในกรณีนี้ แสงแสดงการประพฤติตัวเป็นอนุภาค โดยสามารถอธิบายได้จากการทดลองที่เกี่ยวข้อง เช่น ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก (Photoelectric Effect) การแผ่รังสีของวัตถุดำ (Black-Body Radiation)
