本发明公开了一种有机光电器件的弱光检测系统及控制方法，其中，系统包括：四维调节样品台，用于安放待检测的发光电器件，且控制发光电器件在三维中间中移动，四维调节样品台可围绕第一法线做旋转运动；准直模块，包括长焦镜头、半反半透镜、图像采集装置、光纤接口，长焦镜头对准四维调节样品台，半反半透镜位于长焦镜头和图像采集装置之间，光纤接口与光纤的输入端连接，准直模块可围绕第二法线做旋转运动；光谱仪，光谱仪与光纤的输出端连接。本发明通过调节四维调节样品台和准直模块的旋转角度，实现对发光器件电学性质和在任意角度下的极小面积下的发光影像采集及其弱发光光谱同步光谱检测，可广泛应用于有机半导体器件光电测试领域。