本发明实施例公开了一种双线阵光谱探测装置及泵浦探测系统。其中，该双线阵光谱探测装置，包括：第一分束器，用于将原始探测光分成两束光，分别作为目标探测光和参考光；样品，目标探测光与泵浦光照射到样品的同一位置，参考光与泵浦光照射到样品的位置不同；色散模块；双线阵光学探头，经色散模块色散处理后的目标探测光和参考光分别照射至双线阵光学探头的位置不同的两个感光区；处理模块，与双线阵光学探头连接，处理模块用于根据双线阵光学探头探测到的参考光光谱和目标探测光光谱，获取样品的扣除探测光波动后的泵浦探测光谱。本发明实施例提供的技术方案可以扣除泵浦探测光谱中目标探测光自身的波动，从而提高信噪比。