微光探测拓展了人眼在低环境照度下的极限视觉观察能力,具有被动成像隐蔽性强、画面细腻图像分辨率高等特点,是提高部队夜视夜战能力的重要装备。
微光探测按工作方式可分为微光摄像机和微光夜视镜。微光夜视镜按构型方式可分为直视型微光夜视镜和目镜耦合型微光夜视镜。
不同微光探测设备的主要组成和工作原理基本相同。微光探测设备组成一般包括物镜、像增强器、目镜及电池。目标与背景的微弱反射光经物镜会聚到像增强器上,像增强器将入射光子转换为电子并进行增强,增强后的电子束加速轰击在荧光屏上转换为可见光图像,经目镜接收、准直后形成人眼直接观察的微光视频图像。
微光探测的发展与像增强器的发展密切相关,并以1936年P.格尔利希[注]发明锑铯(Sb-Cs)光电阴极为标志。1955年A.H.萨默[注]发明了锑钾钠铯(Sb-K-Na-Cs)多碱光电阴极(S-20),使微光探测进入实质性发展阶段。1958年光纤面板问世,加之当时荧光粉性能的提高,为光纤面板耦合的像增强器奠定了基础。1962年美国研制出三级及联式像增强器,并以此为核心部件制成第一代微光夜视仪。1962年出现了微通道电子倍增器,1970年研制出了实用电子倍增器件——微通道板探测器(MCP),并在此基础上研制了第二代微光夜视仪。1979年美国ITT公司研制出利用砷化镓(GaAs)负电子亲和势光电阴极与MCP技术的成像器件(薄片管),把微光夜视仪推进到第三代。
20世纪60年代研制出的电子轰击硅靶(EBS)摄像管和二次电子电导(SEC)摄像管与像增强器耦合产生第一代微光摄像管。20世纪80年代以来,由于电荷耦合器件(CCD)的发展,不断涌现新的微光摄像器件。像增强器通过光纤面板与CCD耦合,做成了固态自扫描微光摄像组件和以它为核心的新型微光电视。
在军事上,微光探测已实用于夜间侦察、瞄准、车辆驾驶、辅助导航,并可与红外、激光、雷达等技术结合,组成完整的光电侦察、测量和告警系统。