根據不同需要 ，光子探測器工作溫度範圍為4k-300k 。為了保證低溫工作條件 ，探測器結構非常重要 ，必須注意與製冷器配合 、密封性能喝組件標準化設計等問題 。
1 、常溫工作的探測器結構
在常溫下工作的探測器 ，結構比較簡單 ，隻要提供保護外殼 ，引出電極和透紅外窗口就可以了 。如硫化鉛 、硒化鉛探測器 ，一般采用TO-5型晶體管外殼 ，前麵加透紅外窗口 。
2 、帶半導體製冷器的結構
當紅外探測器工作溫度在195-300k之間時 ，采用半導體製冷形式最為方便 。製冷器冷端上安裝探測器芯片 ，熱端與外殼底座相連 ，並加散熱器散熱。一般采用真空密封結構 ，把半導體製冷器和探測器芯片均封裝在真空腔中 ，以保持其製冷效果 。
3 、低溫杜瓦結構
低溫工作的探測器大多工作在100K以下 ，以77K工作為主 。有些鍺 、矽摻雜光電導器件工作在4k-60k之間 。低溫工作的探測器的芯片需要封裝在真空杜瓦中 。假若工作溫度77k ，環境溫度為常溫300k ，就必須采取絕熱措施 ，真空杜瓦是絕熱的好辦法 。下圖為某一型探測器杜瓦的三維剖視圖 。
若杜瓦真空度降低 ，絕熱性能變壞 ，傳到散熱使消耗的冷量增加 ，因此就需要更大的製冷功率 ；更為嚴重的是 ，製冷器的冷量通過傳導會使杜瓦外殼溫度降低 ，空氣中的水分就會凝結在杜瓦外壁和窗口上 ，輕則呈霜狀 ，重則有水滴 ，稱為杜瓦“結霜”或“出汗” 。一旦出現“結霜”或“出汗” ，影響紅外線透射 ，所以高真空杜瓦結構是紅外探測器正常工作的必須條件 。除杜瓦必須保持高真空度以外 ，透紅外窗口還要滿足探測器工作波段要求 。