美国电子物理学公司生产出一种名为AstroScope（天文仪）9350的组合式夜视系统，其中包含最先进的第三代像增强管，能够把亮度级低于10^-41x的景象变换成明亮的高分辨率图像．一种定制的中继光具能够产生清晰的边到边图像细节而不会有晕光。英国光学公司展出过一种名为GT-14的超紧凑型战术多用途夜视单目镜。该夜视镜采用了美国或欧洲的高质量像增强管．可满足全球范围内执法机构和军队用户的最高需求。
2.2内光电效应
基于光电导、光伏特和光电磁效应，在吸收了大于红外波长的光子能量以后，材料中出现光生自由电子和空穴的现象称为内光电效应。内光电效应主要包括光电导效应，光生伏特效应和光磁电效应。
2.2.1光电导效应——光敏电阻
光子作用于光电导材料，形成本征吸收或杂质吸收，产生附加的光生载流子，从而使半导体的电导率发生变化，这就是光电导效应。利用光电导效应制作的光探测器称为光电导探测器，简称PC(Photoconductive)探测器，通常又称为光敏电阻。
（1）原理与结构
光敏电阻由半导体材料制成的，阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。 （2）性能与参数 ①光电流、亮电阻
光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻。 ②暗电流、暗电阻
光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻。 ③灵敏度
灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。 ④光谱响应
光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。 ⑤光照特性
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。 ⑥伏安特性曲线
伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系。 ⑦温度系数
光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。
⑧额定功率
额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。
（3）发展现状及应用
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
智能光敏电阻检测装置，硬件设计方面，根据光敏电阻分档过程中数据采集和处理的特点，用单片机AT89C52控制12位高速A／D转换器AD574完成八路被检光敏电阻亮电阻、暗电阻等参数的数据采集。通过采用PDIUSBD12芯片的USB数据传输模块将采样数据送到上位计算机，经过上位机的分析处理得到被检光敏电阻对应的分档结果，并通过分检显示电路显示出来。 软件设计方面，数据采集模块和USB数据传输模块的单片机程序均用C语言设计，USB接口单片机程序中采用了PHILIPS的USB51S函数库来解释USB数据传输协议。使用Windows DDK开发了驱动程序。上位机应用程序利用PHILIPS公司提供的EasyD12库和Visual Basic 2005来设计，实现了对数据采集和分检显示电路的准确控制和检测结果的分析及保存。
光生伏特效应
光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或均匀半导体中光生电子和空穴在空间分开而产生电位差的现象。主要产品包括光电池、光电二极管、光电三极管、光子牵引探测器等。
2.2.2光电池
光电池工作在零偏压状态。由于光电池常常用于把太阳光能直接变成电能，因此又称为太阳能电池。光电池的种类很多，如硒光电池、氧化亚铜光电池、硫化锡光电池、锗光电池、砷化镓光电池、硅光电池等等。目前，应用最广，最受重视的是硅光电池。 （1）原理与结构
由于使用此料不同，各种光电池结构也不相同。以硅光电池为例：由单晶硅组成，在一块n型硅片上扩散p型杂质(如硼)，形成扩散p+n结。p+n型多在地面上作光电探测器应用；在p型硅片扩散n型杂质(如磷)，形成n+p结，再焊上两个电极。p端为光电池正圾，n端为负极。n+p型硅光电池具有较强的抗辐射能力，适合空间应用，作为航天器的太阳能电池。 （2）特性参数 ①光照特性
光电池的光照特性主要有伏安特性、入射光强—电流电压特性以及入射光功率—负载特性。 ②光谱特性 ③温度特性
光电池的温度特性曲线是描述Voc及Isc随温度变化情况。 ④频率特性
太阳光电池等效电路
（3）光电池的发展历史
1839年，安托石-贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷尔电池是一个圆柱体，内装硝酸铅溶液，溶液中进入一个铅阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射，就会供给电流。
1875年，德国技师维尔纳-西门子是制成第一个硒光电池，并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人史密斯发现的“内光电效应”提出的。
L.H.亚当斯于1876年指出，硒在光的作用下，不仅出现电阻的变化，而且在一定条件下还出现电动势，从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。这些元件的性能约自1950年起，因半导体技术的发展而得到显著改善。 （4）发展现状及应用
除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种： a) 硫化镉太阳能电池 b) 砷化镓太阳能电池 c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)
近几年来，世界各国政府及学术机构投入大量的人力、财力研究聚合物光电池，,每年都有大量的论文和专利发表。国外主要的研究与生产机构包括美国加州大学圣巴巴拉(UCSB)，美国伯克立先进材料国家重点实验室，德国Oldenburg大学，德国的西门子公司，日本日立等。国内中院科化学研究所、华南理工大学等在聚合物材料的合成及器件的制备都取得了可喜的成绩。
有机光伏电池的研究成果是喜人的,获得了较高的能量转换效率，但总体性能仍然无法与无机硅太阳能电池相比。如何克服聚合物低的迁移率，调控给体与受体相之间的界面、尺寸、相分离及各自相内的结构等都是需要解决的问题。如果能在保证聚合物材料具有适当的电导率，具有与太阳辐射更匹配的光谱响应。同时,对高分子太阳电池的成膜技术，器件制作工艺和结构设计进行改进,那么,利用导电高分子材料的低成本和优良的特性制作实用的高分子太阳电池前景广阔。
2.2.3光电二极管
光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。包括Si、Ge结型光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、异质结光电二极管、肖特基势垒光电二极管等。 （1）原理与结构
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号。 （2）特性参数（以硅光电二极管为例） ①伏安特性
②响应率 硅光电二极管的电流响应率通常在0.4～0.5μA／μW量级 ③噪声 硅光电二极管的噪声主要来自散粒噪声与热噪声 （3）发展现状及应用 ①PN型
特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。
用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、照相机曝光计。
②PIN型
特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应。
用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真。 ③发射键型
特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体。 用途：主要用于紫外线等短波光的检测。 ④雪崩型
特性：相应速度非常快，因具有倍速做用，故可检测微弱光。 用途：高速光通信、高速光检测。
2.2.4光电三极管
采用一般晶体管放大原理，可得到一种具有电流内增益的光伏探测器，即光电三极管。 （1） 结构与原理
光电三极管的工作有两个过程，一是光电转换；二是光电流放大。 等效于一个光电二极管与一般晶体管基极－集电极结的并联。集电结起双重作用，一是把光信号变成电信号起光电二极管的作用；二是将光电流放大，起一般晶体三极管的集电极的作用。
（2）特性参数
①伏安特性：有光照时，光电三极管输出电流比同样光照下光电二极管的输出电流大β倍； ②频率响应
③光谱特性：取决于所用的半导体材料及制作工艺。
④温度特性：发射极－集电极的反向电流和电流放大倍数β随工作温度变化而最敏感 （3）发展现状及应用
目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。这是由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。硅光电三极管是用N型硅单晶做成N—P—N结构的。管芯基区面积做得较大，发射区面积却做得较小，入射光线主要被基区吸收。与光电二极管一样，入射光在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下，电子被拉向集电区，而空穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低，其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压，从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入，这就是硅光电三极管的工作原理。
2.2.5光磁电效应——光电磁探测器
置于强磁场中的半导体表面受到光辐射照射时产生光生电子-空穴对。表面的电子与空穴浓度增大，向半导体内部扩散，在扩散过程中，因强磁场作用，使电子和空穴发生不同方向的偏转，它们的积累在半导体内部产生一个电场，阻碍电子和空穴的继续偏转。若此时把半导体两端短路，则产生短路电流，开路时，则有开路电压。这种现象即为光磁电效应。 （1）原理
其机制是：光照射到半导体表面后生成非平衡载流子的浓度梯度，使载流子产生定向扩散速度，磁场作用在载流子上的洛仑兹力使正负载流子分离，形成端面电荷累积的电位差和横向电场。当作用在载流子上的洛仑兹力与横向电场的电场力平衡时，两端面的电位差保持不变。 在垂直光照方向上（z向）再加一磁场，则在半导体的两侧端面间产生电位差，称为光磁电效应。
对N型半导体：Vy=(l/d)(B(z)(μ(n)+μ(p))/(n(0)μ(n)))D(p)(△p)。 短路电流：Is=-B(z)D(p)(μ(n)+μ(p))b(△p)。 （2）发展现状及应用：
太阳光电磁像仪 photoelectric solar magnetograph 用光电辐射探测器测量太阳磁场的一种基本仪器，也称向量磁像仪，是美国天文学家H.D.巴布科克于1953年发明的。 光电磁像仪一般是由太阳摄谱仪改制的。在图1中，入射狭缝前有一组偏振光分析器，由波片、电光晶体、偏振片组成。电光晶体通光的两个表面上镀有透明电极，加上交变的高压电信号，便成为调制波片,其光学滞后量通常是在±1/4波长范围内变化。这样，偏振光分析器便能对不同的偏振成分进行调制分析。在摄谱仪焦面处有三个紧靠在一起的出射狭缝,正中狭缝对准谱线轮廓中央,用于横向磁场测量。两旁狭缝处于谱线轮廓翼部对称位置，用于纵向磁场测量。出射光进入相应的光电倍增管，输出电流经过放大，再由电子装置和计算机处理成磁场信号。在单独进行纵向磁场测量时，偏振光分析器可以仅由电光晶体和偏振片构成。
2.3热探测器
热探测器是用探测元件吸收入射辐射而产生热、造成温升,并借助各种物理效应把温升转换成电量的原理而制成的器件。最常用的有温差电偶、测辐射热计、高莱管、热电探测器。
一般来说，热探测器的接收元由于表面涂黑它的光谱响应是无选择性的，它只受透光窗口光谱透射特性的限制，因此主要应用于红外区和紫外区，但它的响应率较低、响应速度慢、机械强度低，近来由于热电探测器和薄膜器件的发展，上述缺点已有所改进。
2.3.1热释电效应——热释电探测器
当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。
在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。 （1）原理
通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被空气中附集在晶体外表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能显示出来。当温度变化时，晶体结构中的正、负电荷重心产生相对位移，晶体自发极化值就会发生变化，在晶体表面就会产生电荷耗尽。能产生热释电效应的晶体称为热释电体，又称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶(LiTaO3等)、压电陶瓷(PZT等)及高分子薄膜(PVF2等)。如果在热电元件两端并联上电阻，当元件受热时，则电阻上就有电流流过，在电阻两端也能得到电压信号。 （2）发展现状及应用
热释电效应在近10年被用于热释电红外探测器中，广泛地用于辐射和非接触式温度测量、红外光谱测量、激光参数测量、工业自动控制、空间技术、红外摄像中。我国利用ATGSAS晶体制成的红外摄像管已开始出口国外。其温度响应率达到4～5μA/℃，温度分辨率小于0.2℃，信号灵敏度高，图像清晰度和抗强光干扰能力也明显地提高，且滞后较小。此外，由于生物体中也存在热释电现象，故可预期热释电效应将在生物，乃至生命过程中有重要的应用。
2.3.2温差电效应——热电偶、热电堆
由两种不同材料制成的结点由于受到某种因素作用而出现了温差，就有可能在两结点间产生电动势，回路中产生电流，这就是温差电效应。光照射结点产生温差变化也能造成温差电效应。
★温差电效应应用发展现状
温差电制冷：如红酒柜、啤酒机、小冰箱等，由于其制冷效果没有压缩机制冷效