本发明公开了一种可控单光子数目的单光子源制备装置及制备方法，该装置包括：用于产生电脉冲时序控制信号的单光子数目脉冲控制器、用于输出光脉冲信号的皮秒脉冲激光器、用于光脉冲信号滤波准直的空间滤波准直模块、用于激发量子点产生单量子点荧光信号的单光子源产生装置、用于单光子信号滤波准直的收集模块以及用于监测单光子数目的监测模块。本发明基于激光脉冲时序控制、单光子数目实时监测的基础上，能够在一定时间内产生数目确定的单光子，用于设计精确定标的光源，从而为边界汤姆逊散射诊断系统提供定标手段。