Selv om både spektrum og spektrum er elektromagnetiske spektre, er analysemetodene og testinstrumentene for spektrum og spektrum ganske forskjellige på grunn av frekvensforskjellen. Noen problemer er vanskelige å løse i det optiske domenet, men det er lettere å løse dem ved frekvenskonvertering til det elektriske domenet.
For eksempel er spektrometeret som bruker skannediffraksjonsgitter som frekvensselektivt filter det mest brukte i kommersielle spektrometre for tiden. Dens bølgelengdeskanningsområde er bredt (1 mikron) og dynamisk område er stort (mer enn 60 dB). Imidlertid er bølgelengdeoppløsningen begrenset til omtrent et dusin pikometer (>1 GHz). Det er umulig å måle laserspekteret direkte med en linjebredde på megahertz ved å bruke et slikt spektrometer. Foreløpig er DFB og DBR umulige. Linjebredden til halvlederlasere er i størrelsesorden 10MHz, og linjebredden til fiberlasere kan være lavere enn størrelsesorden kilohertz ved å bruke ekstern hulromsteknologi. Det er svært vanskelig å forbedre oppløsningsbåndbredden til spektrometre ytterligere og realisere spektralanalysen av lasere med ekstremt smal linjebredde. Imidlertid kan dette problemet lett løses med optisk heterodyne.
For tiden har både Agilent- og R&S-selskaper spektrografer med oppløsningsbåndbredde på 10 Hz. Sanntidsspektrografer kan også forbedre oppløsningen til 0,1 MHz. I teorien kan optisk heterodyne-teknologi brukes til å løse problemet med å måle og analysere millihertz linjebredde-laserspektra. Utviklingshistorien til optisk heterodyne spektroskopianalyseteknologi gjennomgås, enten det er dobbeltstråle optisk heterodynmetode eller enkeltstråle optisk heterodynmetode for DFB-lasere. Den hvite heterodyne-metoden med tidsforsinkelse for innstilte lasere og nøyaktig måling av smal spektral linjebredde er alle realisert ved spektrumanalyse. Spekteret til det optiske domenet flyttes til mellomfrekvensdomenet som er enkelt å håndtere med optisk heterodyne-teknologi. Oppløsningen til den elektriske domenespektrumanalysatoren kan lett nå størrelsesorden kilohertz eller til og med hertz. For høyfrekvensspektrumanalysatoren har den høyeste oppløsningen nådd 0,1 mHz, så det er enkelt å løse. Måling og analyse av laserspektroskopi med smal linjebredde, som er et problem som ikke kan løses ved direkte spektralanalyse, forbedrer nøyaktigheten av spektralanalyse i stor grad.
Bruksområder for lasere med smal linjebredde:
1. Optisk fibersensor for petroleumsrørledning;
2. Akustiske sensorer og hydrofoner;
3. Lidar, rekkevidde og fjernmåling;
4. Sammenhengende optisk kommunikasjon;
5. Laserspektroskopi og atmosfærisk absorpsjonsmåling;
6. Laserfrøkilde.
