根據不同需要，光子探測器工作溫度范圍為4k-300k。為了保證低溫工作條件，探測器結構非常重要，必須注意與制冷器配合、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，只要提供保護外殼，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，前面加透紅外窗口。
2、帶半導體制冷器的結構
當紅外探測器工作溫度在195-300k之間時，采用半導體制冷形式最為方便。制冷器冷端上安裝探測器芯片，熱端與外殼底座相連，并加散熱器散熱。一般采用真空密封結構，把半導體制冷器和探測器芯片均封裝在真空腔中，以保持其制冷效果。
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、硅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，因此就需要更大的制冷功率；更為嚴重的是，制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。