制冷式光谱仪通常使用光纤作为信号耦合装置，将测量到的光耦合到光谱仪进行光谱分析。由于光纤的方便，用户可以非常灵活地构建光谱采集系统。
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。
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。
