在战争中，军队经常在夜间进行活动，以免在敌人面前暴露其军事行动。为了能够在夜间观察到敌人的活动，人们开发了光增强器，也可以在黑暗中看到敌人的活动，这可以称为“夜眼”。
最黑暗的夜晚通常不会太暗以至于一点光都没有，但是一丝光，不管它有多微弱，都能进入光增强器并被增强。星星可以提供几毫勒克斯的照明，而月亮可以提供100毫勒克斯的照明。遥远城市的光散射产生的天空中的昏暗光线和点燃的烟头产生的明亮光线可以减少夜晚的黑暗。
设计为玻璃或摄影物镜的光增强器具有小盒形或几厘米长的管状，并且光增强器元件是微通道板。司机戴着这种只有几百克重的眼镜，在黑暗中能以每小时100多公里的速度行驶。这条路对他来说就像一盏灯一样清晰。
在天文学中应用光增强器可以增加图像的亮度，从而以短的曝光时间(几分钟)拍摄照片。光增强器还可以应用于医疗、放射、高速摄影和某些瞬态现象的示波技术(例如高保真系统的转换频率)。
它还能使夜盲症患者在夜间获得正常视力。它也可以用来探索晚上出来的昆虫，晚上抓鱼，在黑暗中进行各种监测和检查。
光增强器的广泛应用是最近的事情。近年来，光增强器本身的结构已经被改进了许多次，并且已经被极大地改进，从大约10，000次增加到20，000次，分辨率达到每毫米30对。
从光的到达(到物镜)(从非常弱的目标)到光的输出(到目镜)(大大放大)，这个过程可以分为三个阶段:
在第一阶段，来自目标的光被转换成电子。事实上，光电阴极将人类发出的光子能量转化为运动中的电子能量。
在第二阶段，上述电子增加。带电荷的电子(来自光电阴极)被电场加速，增加了它们的能量。所有这些都是在光电阴极(反向偏转)和阳极(正向偏转)之间的倍增管中完成的。两个电极之间的微通道板将利用这种能量来增加光电阴极发射的电子数量。
这些电子到达阳极后会产生与荧光屏相同数量的光子。
至于什么是微通道板，它可以被认为是一个20厘米的玻璃板，每个玻璃板上钻有1700万个极细的通道。这些通道的直径为1.511000毫米。为了满足这一要求，制造了一种含有半氧化铅、40%二氧化硅和碱性氧化物的玻璃。
在正常情况下，从光电阴极发射的电子通过微通道板加速到阳极，并且大多数电子钻入微通道板的通道中。这些通道相对于微通道板的表面是倾斜的，进入通道的每一个电子都会撞击通道的内壁，产生一种称为“焦银牛次发射”的现象。许多其他的电子从通道的内壁发射出来，然后这些电子在蜿蜒穿过微通道时随着每次反弹而倍增。这样，就会产生“雪崩效应”，导致微通道发射大量电子。
计算该倍增增益。如果每次撞击产生2个二次电子，则有4次连续撞击，电子增量等于16；如果有6次连续冲击，增量为64；如果生成的二次电子不是2而是3，那么4次连续碰撞的增益等于81，并且6次碰撞具有729个电子。由于每个通道都是独立操作的，并且独立于相邻的通道，因此图像会根据其亮部和暗部之间的对比度逐点增强。
在第三阶段，为了根据微通道板产生的电子图像获得可见光图像，电子被倍增并再次转换成光。这是阴极荧光屏的功能。这种荧光屏(原则上与我们的电视屏幕相同)由荧光粒子组成，荧光粒子的薄层沉积在光纤转换器的前面。磷有这样一个特性，当它被高能电子撞击时，它会发光。倍增管中使用的磷发出的光是绿光，我们的眼睛对这种颜色的光(波长550纳米)非常敏感。
以上三个阶段是光增强的原理，下面是观察系统或摄像系统的工作原理。
物镜将一帧图像聚焦在光电阴极上，在接收面上形成一些不平坦的区域。
光电阴极把这个图像转换成电子，面积越大，电子就越多。
施加在光电阴极和微通道板之间的电压将电子图像转移到微通道板的输入表面，并且微通道板逐点倍增电子图像。
倍增的电子图像向荧光屏加速，在荧光屏上产生可见光图像。该图像与光电阴极上的原始图像一致，但增强了20，000倍。眼镜使用者看到的是这一帧图像。如果管子安装在照相机上，这一帧图像被记录在胶片上。
事实上，荧光需要特殊处理。这是因为:磷颗粒不导电；荧光屏上产生的光向两个方向发射，一个方向朝向后面，即朝向用户的眼睛，另一个方向朝向前面，即朝向微通道板。然而，微通道板非常敏感，这种干涉光会产生模糊的图像，因此不能使用。
然而，这两个问题都可以通过在荧光屏的正面沉积铝膜来解决。这种铝膜可以防止光线射向前方，并将光线反射回来。
磷沉积在光纤转换器上。事实上，由物镜聚焦在光电阴极上的图像是颠倒的，所以必须有一个校正装置，使肉眼能够看到正面图像。棱镜可能是合适的，但它使整个系统笨重。更好的方法是使用扭曲的光纤。这种纤维的扭曲度为180度，因此图像再次扭曲。
目前的光增强器直径不超过35毫米，长度为30毫米，重量不超过70克，功耗约为10毫安。它提供的图像质量完全可以满足观察的需要。然而，为了扩大应用范围和获得更高的分辨率，在下一代光增强器中，尤其是光电阴极技术的改进上，还有待观察。