다중파장 광 검출기 및 이를 이용한 초분광 이미징 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따르면, 다중파장 광 검출기는 입사 광을 파장별로 흡수하는 복수의 픽셀들로 구성되는 픽셀 세트; 상기 픽셀 세트의 하부에 결합된 채, 상기 복수의 픽셀들 각각이 파장별로 흡수하는 광에 대한 전기 신호를 발생시키는 복수의 픽셀 트랜지스터들; 및 상기 복수의 픽셀들 각각이 파장별로 흡수하는 광에 대한 전기 신호를 처리하여 이미지를 구현하는 집적 회로 소자를 포함할 수 있다.