1962年，美國人研制成功像增強(qiáng)器，使得夜視器材的發(fā)展產(chǎn)生了一個飛躍。

我們平時所謂的黑夜，很少是絕對黑暗的，因為自然界總是存在著微弱的光線，例如星月光，大氣的輝光和黃道光。即使肉眼不容易察覺的星星，對地面的照度仍然可以達(dá)到2x10負(fù)4次方勒克司。能夠利用如此微弱的光線進(jìn)行觀測，是因為兩個技術(shù)上的重大突破。

首先，研制成功了靈敏度極高的光電陰極，既S-20多堿光電陰極。比以前的光電陰極靈敏度提高了一個數(shù)量級，使得夜視儀的光電增益大大提高。

另一個突破是采用了光學(xué)纖維面板。既一種由大量光導(dǎo)纖維組成的薄板陣列，每根纖維傳導(dǎo)一個像素減少了光的散射，傳導(dǎo)效果好，由于可以將纖維的末端排列成曲面，天然的避免了像差，大大提高了成像質(zhì)量。

將多個上述結(jié)構(gòu)的像增強(qiáng)管串聯(lián)起來，將光線逐級放大，使得極其微弱光線下的圖象放大到了人眼可以清晰觀看的程度，便實現(xiàn)了無須紅外照明的微光觀測。

越南戰(zhàn)爭時期，美國將利用級聯(lián)像增強(qiáng)技術(shù)投入實戰(zhàn)應(yīng)用，研制成功了第一帶微光夜視儀，主要有AN/PVS-2星光鏡，AN/TVS-2班組武器瞄準(zhǔn)鏡和AN/TVS-4微光觀察鏡。

微光夜視儀的工作原理可以歸納為：目標(biāo)反射的微弱光線經(jīng)物鏡會聚后在像增強(qiáng)器的陰極面上成像，逐級放大并將紅外光轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，在最后一級的熒光屏上形成有足夠亮度和清晰度的圖象，供使用者觀察。
第二代微光夜視儀
微光夜視儀能耗小，但是體積仍然嫌大，越戰(zhàn)期間，美國人又研制成了微通道板像增強(qiáng)器，于是第二代微光夜視儀應(yīng)運(yùn)而生。

有些材料具有在電子的撞擊下能夠發(fā)射出更多的電子的特性，60年代，材料研究獲得突破，導(dǎo)致了微通道板像增強(qiáng)器的誕生。

連續(xù)型通道像增強(qiáng)器的原理是一根內(nèi)壁涂有電子發(fā)射材料的細(xì)管子，在管子兩端的電極上加上直流電壓，當(dāng)電子從管子一頭射入時，便在管內(nèi)來回碰撞，激發(fā)出越來越多的電子，這些電子被管壁的電壓加速，并且碰撞出的幾何級數(shù)增加的電子，使得管子末端出射的電子獲得很高的增益。

通道電子倍增器的電子增益與管壁內(nèi)的電子發(fā)射材料有關(guān)，與通道的長徑比有關(guān)，與電壓有關(guān)，但與通道的大小無關(guān)，所以可以做的極小，將其并列起來組成陣列，就可以用來傳遞顯示圖象了。單根通道的直徑一般為10-12微米，長500微米，一塊通道板包含數(shù)百萬根通道管，既數(shù)百萬像素，可以使圖象的亮度增加幾千乃至上萬倍。

微通道的制作對工藝的要求很高。微通道板的制作方法有多種，一般采用實芯拉制法。所制成的夜視儀像增強(qiáng)器有兩種，一種叫做近貼式，一種叫做倒像式。

近貼式微通道板像增強(qiáng)器將通道板放置在光電陰極和熒光屏之間。陰極發(fā)射的電子束在電場作用下打到微通道板上，經(jīng)過倍增后，投射到熒光屏上成像。由于結(jié)構(gòu)的關(guān)系，這種夜視儀尺寸小，但鑒別率較低，光學(xué)增益相對小些，需附加正像裝置，又稱為薄片管。

倒像式微通道板像增強(qiáng)器，是在熒光屏前面放置微通道板，能達(dá)到幾萬倍以上的光學(xué)增益，而且不用再次倒像。

第二代產(chǎn)品比第一代有如下優(yōu)點：
總長度是第一代的1/3甚至更短，質(zhì)量輕，使制成的夜視儀整機(jī)尺寸大大降低。例如1970年美國步槍用AN/PVS-3微光瞄準(zhǔn)鏡比第一代長度縮短2/3，質(zhì)量減輕一半，價格降低一半，靈敏度卻大幅度提高了。
微通道出射的電子達(dá)到一定數(shù)量后便會飽和，所以突然出現(xiàn)的強(qiáng)光不會燒壞夜視儀，先天具備防強(qiáng)光功能。

中國于20世紀(jì)80年代研制成功了第二代微光夜視儀，可以用做班組武器的瞄準(zhǔn)具，也可以單獨(dú)作為觀察儀器使用，具有排除強(qiáng)光干擾的功能。
第三代和第四代微光夜視儀
20世紀(jì)70年代中期，美國人在研制新的高性能光電陰極方面取得了突破，于80年代研制出采用負(fù)電子親和勢砷化鎵光電陰極的第三代像增強(qiáng)器，并以此為基礎(chǔ)研制出飛行員用夜視眼鏡。第二代和第三代夜視器材目前仍是西方軍隊裝備的主流。

電子親和勢指的是半導(dǎo)體導(dǎo)帶底部到真空能級間的能量值，它表征材料在發(fā)生光電效應(yīng)時，電子逸出材料的難易程度。電子親和勢越小，就越容易逸出。如果電子親和勢為零或負(fù)值，則意味著電子處于隨時可以脫離的狀態(tài)，用電子親和勢為負(fù)值的材料制作的光電陰極，由光子激發(fā)出的電子只要能擴(kuò)散到表面就能逸出，因此靈敏度極高。砷化鎵正是科學(xué)家們尋找的合適材料。

由于高靈敏度負(fù)電子親和勢光電陰極制作難度大，所以目前該技術(shù)掌握在少數(shù)發(fā)達(dá)國家手中，一些國家只能依賴進(jìn)口。

自從20世紀(jì)80年代以來，美國的廠商就按照美國陸軍的要求，生產(chǎn)用于夜視眼鏡的第三代像增強(qiáng)管，在1998年美國陸軍與利頓公司和ITT公司簽訂合同之既，第三代管的性能似乎已經(jīng)達(dá)到了極限，但是利頓公司在投標(biāo)中拋出了殺手锏——無膜微通道板像增強(qiáng)器。

第三代管為了防止離子反饋損壞精致的光電陰極，都鍍有一層離子障膜。利頓公司找到了不用離子障膜而保護(hù)光電陰極的方法，在不降低夜視儀壽命的前提下，探測距離和分辨率顯著提高，在非常黑的環(huán)境下更是如此。

新式的夜視儀還采用了自動門控電源和無暈成像技術(shù)。可以自動控制光電陰極電壓，改善在環(huán)境光線過強(qiáng)或有照明的情況下的夜視效果。無暈成像可以極大的減少由電子在像增強(qiáng)管的光電陰極到板的空隙中散射而引起的光暈。

以上新技術(shù)的出現(xiàn)使得夜視儀的性能得到又一次飛躍，所以被稱做第四代微光夜視儀。