光電管的結(jié)構(gòu)如圖11-1所示。它是在一個(gè)抽成真空的玻璃泡內(nèi)裝有兩個(gè)電極即陽(yáng)極和光電陰極（簡(jiǎn)稱陰極）組成。

當(dāng)陰極受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射發(fā)射光電子，光電子被帶正電位的陽(yáng)極所吸引，這樣在光電管內(nèi)就有電子流，在外電路中便產(chǎn)生了電子流，輸出電壓，光電流的大小與照射在光電陰極上的光強(qiáng)度成正比，并與光電陰極的材料有關(guān)。當(dāng)光通量一定時(shí)，真空光電管陽(yáng)極電壓與陽(yáng)極電流的伏安特性曲線見(jiàn)圖11-2

  光電管除真空光電管外，還有充氣光電管。這兩種光電管的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同的只是在充氣光電管玻璃泡內(nèi)充有少量的惰性氣體，如氬或氖。當(dāng)光電極被光照射而發(fā)射電子時(shí)，光電子在趨向陽(yáng)極的途中撞擊惰性氣體的原子，使其電離，從而使陽(yáng)極電流急速增加，提高了光電管的靈敏度，但其穩(wěn)定性、頻率特性等都比真空光電管的差。圖11-3給出了充氣光電管的伏安特性曲線。

  光電倍增管的結(jié)構(gòu)如圖11-4所示，它是在玻璃關(guān)內(nèi)由光電陰極、若干個(gè)倍增極（D_n，n=4~14）和陽(yáng)極三部分組成。由一定材料制成的光電陰極K受光通量為φ的入射光照時(shí)，可發(fā)射出電子，形成光電流iφ。因倍增極和陽(yáng)極上加有一定的電位（圖中經(jīng)分壓電阻獲得），光電陰極發(fā)射的光電子被第一倍增極D₁，打基礎(chǔ)二次電子；同樣，二次電子又被第二倍增極D₂的正電壓所加速，而轟擊第二倍增極D₂，打擊出更多的二次電子。依次下去，最后全部二次電子被帶正電位的陽(yáng)極A所收集，形成光電流i。

  如果在光電陰極上由于入射光的作用發(fā)射出一個(gè)電子，這個(gè)電子將被第一倍增極的正電壓所加速而轟擊第一倍增極。設(shè)這時(shí)第一倍增極有σ個(gè)二次電子發(fā)出，這σ個(gè)電子又轟擊第二倍增極，而其產(chǎn)生的電子又增加σ倍......當(dāng)經(jīng)過(guò)n個(gè)倍增極后，原先一個(gè)電子將變成σn個(gè)電子。這些電子最后被陽(yáng)極所收集而在光電陰極與陽(yáng)極之間形成的電流i，則i=iφσn

  光電倍增管的優(yōu)點(diǎn)是放大倍數(shù)很高，可達(dá)10⁶，線性好，頻率特性好；缺點(diǎn)是體積大，需數(shù)百伏至1kv的直流電壓供電。光電倍增管一般用于微弱光輸入而要求反應(yīng)速度很快的場(chǎng)合。