固态图像传感器由于具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点而迅速发展为目前光电成像、光电检测的重要手段之一。随着半导体集成工艺的进一步发展,各种用于瞬态检测、高速成像领域的超快全固态图像传感技术得到了发展和应用,为国防建设以及科学研究中瞬态超快光电信息的获取以及高速成像提供了有力的技术支持。因此,发展基于固态图像传感器的超高速光电探测技术以适应更极端条件下的成像需求具有重要意义。针对我国现有CCD制造技术相对落后的特点,为实现基于固态图像传感器的超快光电探测,本课题采取对现有CCD芯片驱动时序进行修改的基础上实现固态图像传感器的超快光电探测。该方法是在分析CCD工作原理的基础上,通过改变面阵CCD的电荷转移方式,仅将面阵CCD的首行曝光,其他行作遮光处理用作电荷存储器,实现面阵CCD的超快线扫描。对固态图像传感器应用于瞬态光谱探测具有重要的应用价值。本文详细描述了面阵CCD的超快线扫描方法的工作思路以及时序过程。对基于面阵CCD的超快线扫描系统进行了硬件电路设计。采用FPGA产生了CCD的驱动时序,并成功实现了FPGA驱动时序电平向CCD驱动时序电平的转换。用VHDL硬件描述语言在Quartus II平台上进行了时序设计和仿真。并针对仿真结果进一步对基于面阵CCD的超快线扫描的工作思路进行了阐释。最后使用LED脉冲光源对设计思路进行了验证。验证结果表明这种基于面阵CCD的超快线扫描的方法能够很好的对一些一维的高速信息进行采集和记录,并且能够很直观的得出位置随时间的变化图。扫描探测的时间分辨率是由CCD的垂直转移速率决定的,实验实现了最高10MHz的线扫描速率,相比于目前的线阵CCD,其扫描速率提高了大约100倍。基于面阵CCD的超快成像方法的成功实现对扩展CCD在超快光电探测中的应用具有重要的科学意义和应用价值。该方法的实现对于超快全固态图像传感器关键技术的研究也具有很重要的参考价值。