基於外光電效應的基本光電轉換器件。光電管分為真空光電管和充氣光電管兩類。
真空光電管
真空光電管（又稱電子光電管）由封裝於真空管內的光電陰極和陽極構成。當入射光線穿過光窗照到光陰極上時，由於外光電效應（（見
光電式傳感器），光電子就從極層內發射至真空。在電場的作用下，光電子在極間作加速運動,最後被高電位的陽極接收,在陽極電路內就可測出光電流，其大小取決於光照強度和光陰極的靈敏度等因素。按照光陰極和陽極的形狀和設置的不同，光電管一般可分為 5種類型。①中心陰極型：這種類型由於陰極面積很小，受照光通量不大，僅適用於低照度探測和光子初速度分佈的測量。②中心陽極型：這種類型由於陰極面積大，對入射聚焦光斑的大小限制不大；又由於光電子從光陰極飛向陽極的路程相同，電子渡越時間的一致性好；其缺點是光電子接收特性差,需要較高的陽極電壓（圖a）。③半圓柱面陰極型：這種結構有利於增加極間絕緣性能和減少漏電流（圖b）。④平行平板極型：這種類型的特點是光電子從陰極飛向陽極基本上保持平行直線的軌跡，電極對於光線入射的一致性好。⑤帶圓筒平板陰極型：它的特點是結構緊湊、體積小、工作穩定。
充氣光電管 充氣光電管（又稱離子光電管）由封裝於充氣管內的光陰極和陽極構成。它不同於真空光電管的是，光電子在電場作用下向陽極運動時與管中氣體原子碰撞而發生電離現象。由電離產生的電子和光電子一起都被陽極接收，正離子卻反向運動被陰極接收。因此在陽極電路內形成數倍於真空光電管的光電流。充氣光電管的電極結構也不同於真空光電管。常用的電極結構有中心陰極型、半圓柱陰極型和平板陰極型。充氣光電管最大缺點是在工作過程中靈敏度衰退很快，其原因是正離子轟擊陰極而使發射層的結構破壞。充氣光電管按管內充氣不同可分為單純氣體型和混合氣體型。①單純氣體型：這種類型的光電管多數充氬氣，優點是氬原子量小，電離電位低，管子的工作電壓不高。有些管內充純氦或純氖，使工作電壓提高。②混合氣體型：這種類型的管子常選氬氖混合氣體，其中氬占10％左右。由於氬原子的存在使處於亞穩態的氖原子碰撞後即能恢復常態，因此減少惰性。