制冷式光谱仪的基本结构由光栅、狭缝和探测器组成。在购买光谱仪时，必须详细说明这些元件的参数。光谱仪的性能取决于这些元件的组合和校准。校准后，光纤光谱仪的原理不能改变。
通过使用制冷式光谱仪，我们可以进行材料(金属/非金属)成分的检测、光谱检测、 LED检测等等。
制冷式光谱仪可以测量物体的薄膜厚度，可以测量的膜层厚度10nm-50μm，分辨率为1nm。除此之外还会被应用在金属和玻璃材料基底上光学膜层厚度的测量。
