在微光像增强型电荷耦合器件(Intensified Charge-coupled Device, ICCD)积分时间内, 空间振动影响微光 ICCD相机的成像, 导致成像质量下降。对于振动环境下微光 ICCD相机成像, 采用动态调制传递函数( modulation transfer function, MTF)评价空间振动对成像质量影响。结合微光 ICCD相机特有结构, 提出微光 ICCD相机的动态 MTF理论模型, 分析低频正弦振动及高频正弦振动中, 振动幅度、振动周期、积分时间等不同因素对成像质量的影响。

微光像增强器是微光成像系统的核心部分，其成像质量决定了对微弱光学信号的探测能力。像增强器的调制传递函数（ modulation transfer function，MTF）反映了系统对图像不同频率成分的传递能力，是像质评定的一种客观指标。本文基于狭缝法测试 MTF的原理，进行系统校准和采用分段加权最小二乘拟合实现曲线的平滑去噪，构建了微光像增强器的 MTF测试系统。具体是采用十字狭缝靶标进行测试得到线扩散函数（line spread function，LSF）曲线，然后对其进行去噪处理和离散傅里叶变换得到 MTF曲线，测试结果与德国 OEG-2MTF测试仪比较，误差率低于 5%，为研制高成像质量微光像增强器提供了一种有效评价手段。

信噪比是衡量微光像增强器的一个重要参数，它直接影响了微光整机的性能，因此，对像增强器的信噪比测试技术的研究具有重要意义。本文提出了一种微光像增强器信噪比校准测试方法，将经上一级计量机构校准过信噪比的像增强器作为校准管，通过校准管传递的方式，对微光像增强器信噪比测试设备进行校准测试，本文通过对此种方法的可行性以及产生误差进行分析，对 3只像管 5次测试的相对误差都在 2%以内，测试结果更加精准，为微光像增强器的理论研究提供更加精确的数据支持。

光阴极辐射灵敏度是衡量紫外探测器响应能力的一项重要指标, 实现其准确测量至关重要。本文建立了某型紫外探测器光阴极辐射灵敏度测量方法, 搭建了实用的紫外光阴极辐射灵敏度测量装置, 重点分析了利用该装置进行紫外光阴极辐射灵敏度测量时的影响因素, 对比了紫外窄带滤光片、光栅单色仪、辐射照度计和辐射功率计等不同组合方式进行光阴极辐射灵敏度测量时的误差情况, 得出光栅单色仪配辐射功率计方式在光阴极辐射灵敏度测量时的误差最小, 扩展不确定为9%, 相比其它三种组合19.4%、19%和11.2%的扩展不确定度具有绝对优势。该研究成果用于辅助国产紫外探测器技术研发, 为进一步改进提升其技术性能提供了有效且准确的检测手段。

针对微光像增强器噪声特性，理论上分析了微光像增强器背景光子噪声特点。设计了采用光子计数法及使用类针孔微弱光照度计对微光像增强器的背景噪声进行测量的方案。在三代微光像增强器信噪比测量装置中，采用类针孔微弱光照度计对微光像增强器无光照时荧光屏上Ф0.2 mm光斑的照度进行了测量实验。对于空间特性，以荧光屏中心点为圆心的同心圆上照度值不均匀性小于1%；对于时间特性，在微光像增强器工作大约270 min后，荧光屏中心点照度值会达到稳定状态。以各个空间点和时间点照度值为基础分析了无光照时像增强器背景噪声在时间和空间的分布特性，为评价微光像增强器的噪声特性提供了数据支持。

由于微通道板除气不彻底, 导致双微通道板像增强器在工作时视场上出现闪烁噪声, 因而无法正常工作。为了消除闪烁噪声并使微通道板增益进入一个稳定值区间, 采用不同的电子清刷控制方法, 对两块微通道板进行彻底除气, 结果表明:增大萃取电荷量的方法在减少闪烁噪声的同时也会降低像增强器的增益, 而增加台外预先电子清刷阶段并且使第二块微通道板的预先萃取电荷量大于第一块微通道板, 可以完全消除闪烁噪声。选择合适的预先萃取电荷量, 可以保证像增强器的增益达到 105以上, 制作出合格的双微通道板像增强器。

为了进行MCP超薄防离子反馈膜的性能评价研究, 并使这种膜层具有良好离子阻挡能力, 利用电子束蒸发方法, 在微通道板(MCP)输入面上制备一种超薄Al2O3防离子反馈膜, 其膜层厚度为2 nm时仍连续致密。通过对Al2O3防离子反馈膜的电子透过特性测试, 给出2 nm及4 nm厚防离子反馈膜对应的死区电压分别约为150 V及200 V; 利用Monte-Carlo法模拟分析了Al2O3防离子反馈膜的离子阻挡特性, 2 nm及4 nm厚Al2O3防离子反馈膜对碳离子等的阻挡率分别高于40%及86%, 另外对有无膜的MCP电特性进行测试, 可以看出镀2 nm及4 nm厚的膜后, MCP电子增益分别降低了51%及81%。

研究了微通道板像增强器动态范围特性，分别分析了以亮度增益、信噪比和分辨力等参数作为判断微通道板像增强器动态范围依据的可行性，形成了以分辨力和输出亮度为评判依据的微通道板像增强器动态范围测试方法，搭建了相应的动态范围测量装置，并对测量装置的组成部分进行了限制设计。对微通道板像增强器动态范围测试装置的分析显示：建立的测量装置可以实现10-5~103 lx的较宽动态范围测量，能够满足微通道板像增强器动态范围测试的要求。

狭缝式调制传递函数测试系统可以测试光纤倒像器的调制传递函数,但由于测试过程中较多的人工参与,使得调制传递函数测试结果的重复性较差。针对影响光纤倒像器调制传递函数测试重复性的数据采样、积分时间以及人眼疲劳特性进行了分析,给出了针对数据采样和积分时间的解决方法,针对人眼疲劳特性提出了基于人眼时间递增因子的加权修正方法。对6块光纤倒像器的调制传递函数进行了三批次测试,并对测试结果进行了直接校正和加权修正的比较,结果表明：加权修正较好地解决了测试重复性问题,被测6块光纤倒像器加权修正后的调制传递函数最大重复性偏差不超过7%。

为了对紫外像增强器的光学成像特性和视场质量进行分析，提出一种紫外像增强器分辨力和视场质量的测试方法。该方法是在具有典型波长254 nm的紫外光辐射光阴极的条件下，给像增强器施加工作电压，将测试分划靶聚焦在同轴反射式光学系统的焦面上，图像被缩小3倍并成于像增强器荧光屏上，通过调节物镜和目镜将图像调节清晰可见，借助放大30倍的视频显微镜观察图像能分辨的最低线对就是分辨力；用数码相机对荧光屏所成像进行拍照，经图像处理软件对所成像进行疵点大小和分区划分，给出视场质量测试结果。通过建立该测试装置，进行试验和结果分析，测量精度约5%。