本申请涉及一种光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机，所述装置包括：设于真空室外部的光谱仪和光源，设于真空室壳体上连接光源的光输入接口和连接光谱仪的光输出接口，以及旋转样品夹具；光输入接口和光输出接口为真空密封接口；旋转样品夹具上设置有至少一个透光通孔和至少一个样品通孔；光输入接口或光输出接口对准通孔的位置；光源输出检测光通过光输出接口进入真空室；旋转样品夹具旋转样品，检测光垂直入射到样品表面得到测量光通过光输出接口传输至光谱仪进行光谱检测；该技术方案，可以进行全光谱的检测，实时检测样品的光谱数据，特别适用于非规整膜系的薄膜检测，可以提升膜厚监测系统对膜厚检测精度、降低误差。