根据不同需要，光子探测器工作温度范围为4k-300k。为了保证低温工作条件，探测器结构非常重要，必须注意与制冷器配合、密封性能喝组件标准化设计等问题。
1、常温工作的探测器结构
在常温下工作的探测器，结构比较简单，只要提供保护外壳，引出电极和透红外窗口就可以了。如硫化铅、硒化铅探测器，一般采用TO-5型晶体管外壳，前面加透红外窗口。
2、带半导体制冷器的结构
当红外探测器工作温度在195-300k之间时，采用半导体制冷形式最为方便。制冷器冷端上安装探测器芯片，热端与外壳底座相连，并加散热器散热。一般采用真空密封结构，把半导体制冷器和探测器芯片均封装在真空腔中，以保持其制冷效果。
3、低温杜瓦结构
低温工作的探测器大多工作在100K以下，以77K工作为主。有些锗、硅掺杂光电导器件工作在4k-60k之间。低温工作的探测器的芯片需要封装在真空杜瓦中。假若工作温度77k，环境温度为常温300k，就必须采取绝热措施，真空杜瓦是绝热的好办法。下图为某一型探测器杜瓦的三维剖视图。
若杜瓦真空度降低，绝热性能变坏，传到散热使消耗的冷量增加，因此就需要更大的制冷功率；更为严重的是，制冷器的冷量通过传导会使杜瓦外壳温度降低，空气中的水分就会凝结在杜瓦外壁和窗口上，轻则呈霜状，重则有水滴，称为杜瓦“结霜”或“出汗”。一旦出现“结霜”或“出汗”，影响红外线透射，所以高真空杜瓦结构是红外探测器正常工作的必须条件。除杜瓦必须保持高真空度以外，透红外窗口还要满足探测器工作波段要求。