1.靈敏度
靈敏度可分為陰極靈敏度與陽極靈敏度，是衡量光電倍增管探測光信號能力的一個重要參數。
2.電流增益
3.光電特性
光電特性是指陽極光電流與入射于光電陰極的光通量之間的函數關系。光電倍增管只適于弱光的探測，其線性范圍對于模擬量測量很重要，線性范圍越寬，越能保證光電流與光照在大范圍內保持線性關系。
4.光譜特性
光電倍增管的光譜響應取決于光電陰極的材料。長波限決定于光電陰極材料，短波限決定于光窗材料。
5.伏安特性
陰極伏安特性即陰極電流與陰極電壓之間的關系曲線。陽極伏安特性即陽極電流與陽極電壓的關系曲線。
6.時間特性和頻率特性
響應時間是指光電倍增管在δ函數光脈沖照射下，其陽極輸出電流從脈沖峰值的10％上升到90％所需的時間。渡越時間是指從δ函數光脈沖的頂點到陽極電流輸出電流達到峰值所經歷的時間。渡越時間分散（散差）是指在重復光脈沖輸入時，光電陰極發射的電子到達陽極的渡越時間的起伏。幾種光電倍增管的時間特性如表5-4列所示。
表5-4 幾種光電倍增管的時間特性 (單位：ns)
| 結 構 | 上升時間 | 渡越時間 | 渡越時間散差 |
| 直線聚焦型 | 0.7～3 | 1.3～5 | 0.37～1.1 |
| 環形聚焦型 | 3.4 | 31 | 3.6 |
| 盒柵型 | ～7 | 57～70 | ～10 |
| 百葉窗型 | ～7 | 60 | ～10 |
截止頻率是指光電倍增管對光信號的響應決定于倍增管的響應時間和輸出電路的時間常數。
7.暗電流
光電倍增管的暗電流可分為有陰極暗電流與陽極暗電流。一般使用比較多的是陽極暗電流。
陽極暗電流：各電極都加上正常工作電壓，陰極無光照時陽極的輸出電流。暗電流限制了可測的直流光通量的小值，是產生噪聲的重要原因。
減少暗電流的方法：
①選好光電倍增管的極間電壓。
②在陽極回路中加上與暗電流相反的直流成份來補償。
③在倍增輸出電路中加一選頻或鎖相放大濾掉暗電流。
④利用冷卻法減小熱電子發射等。
8.疲勞特性
疲勞：管子長期連續工作或受強光照射，其靈敏度不能再恢復。
光電倍增管的靈敏度隨工作時間的延長而下降，管子不使用時，應存放在黑暗的環境中，使用時忌強光照射。
9.噪聲與噪聲等效功率
光電倍增管的噪聲包括器件本身的散粒噪聲、閃爍噪聲以及熱噪聲等。
倍增管的噪聲主要是散粒噪聲，包括陰極電流產生的散粒噪聲和各級倍增極產生的散粒噪聲。
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