Αν και τόσο το φάσμα όσο και το φάσμα είναι ηλεκτρομαγνητικά φάσματα, οι μέθοδοι ανάλυσης και τα όργανα δοκιμής του φάσματος και του φάσματος είναι αρκετά διαφορετικά λόγω της διαφοράς συχνότητας. Ορισμένα προβλήματα είναι δύσκολο να λυθούν στον οπτικό τομέα, αλλά είναι ευκολότερο να λυθούν με τη μετατροπή συχνότητας στον ηλεκτρικό τομέα.
Για παράδειγμα, το φασματόμετρο που χρησιμοποιεί πλέγμα περίθλασης σάρωσης ως επιλεκτικό φίλτρο συχνότητας είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο στα εμπορικά φασματόμετρα επί του παρόντος. Το εύρος σάρωσης μήκους κύματος του είναι μεγάλο (1 micron) και το δυναμικό εύρος είναι μεγάλο (πάνω από 60 dB). Ωστόσο, η ανάλυση μήκους κύματος περιορίζεται σε περίπου δώδεκα πικόμετρα (>1 GHz). Είναι αδύνατο να μετρηθεί απευθείας το φάσμα του λέιζερ με πλάτος γραμμής megahertz χρησιμοποιώντας ένα τέτοιο φασματόμετρο. Προς το παρόν, το DFB και το DBR είναι αδύνατον. Το πλάτος γραμμής των λέιζερ ημιαγωγών είναι της τάξης των 10 MHz και το πλάτος γραμμής των λέιζερ ινών μπορεί να είναι μικρότερο από την τάξη των kilohertz χρησιμοποιώντας τεχνολογία εξωτερικής κοιλότητας. Είναι πολύ δύσκολο να βελτιωθεί περαιτέρω το εύρος ζώνης ανάλυσης των φασματόμετρων και να πραγματοποιηθεί η φασματική ανάλυση λέιζερ εξαιρετικά στενού εύρους γραμμής. Ωστόσο, αυτό το πρόβλημα μπορεί εύκολα να λυθεί με οπτική ετεροδύναμη.
Επί του παρόντος, τόσο οι εταιρείες Agilent όσο και οι εταιρείες R&S διαθέτουν φασματογράφους με εύρος ζώνης ανάλυσης 10 Hz. Οι φασματογράφοι σε πραγματικό χρόνο μπορούν επίσης να βελτιώσουν την ανάλυση στα 0,1 MHz. Θεωρητικά, η τεχνολογία οπτικής ετεροδύνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση του προβλήματος της μέτρησης και της ανάλυσης φασμάτων λέιζερ με εύρος γραμμής millihertz. Το ιστορικό ανάπτυξης της τεχνολογίας ανάλυσης φασματοσκοπίας οπτικής ετεροδύνης εξετάζεται, είτε πρόκειται για μέθοδο οπτικής ετεροδύνης διπλής δέσμης είτε για μέθοδο οπτικής ετεροδύνης μονής δέσμης για λέιζερ DFB. Η λευκή ετεροδύναμη μέθοδος χρονικής καθυστέρησης των συντονισμένων λέιζερ και η ακριβής μέτρηση του στενού φασματικού εύρους γραμμής πραγματοποιούνται όλα με ανάλυση φάσματος. Το φάσμα του οπτικού πεδίου μετακινείται στο πεδίο μεσαίας συχνότητας που είναι εύκολο να το χειριστεί κανείς με την οπτική ετεροδύναμη τεχνολογία. Η ανάλυση του αναλυτή φάσματος ηλεκτρικού τομέα μπορεί εύκολα να φτάσει την τάξη των kilohertz ή ακόμα και hertz. Για τον αναλυτή φάσματος υψηλής συχνότητας, η υψηλότερη ανάλυση έχει φτάσει τα 0,1 mHz, επομένως είναι εύκολο να λυθεί. Η μέτρηση και η ανάλυση της φασματοσκοπίας λέιζερ στενού εύρους γραμμής, που είναι ένα πρόβλημα που δεν μπορεί να λυθεί με άμεση φασματική ανάλυση, βελτιώνει σημαντικά την ακρίβεια της φασματικής ανάλυσης.
Εφαρμογές λέιζερ στενού εύρους γραμμής:
1. Αισθητήρας οπτικών ινών για αγωγό πετρελαίου.
2. Ακουστικοί αισθητήρες και υδρόφωνα.
3. Lidar, Ranging και Remote Sensing.
4. Συνεκτική οπτική επικοινωνία.
5. Φασματοσκοπία λέιζερ και μέτρηση ατμοσφαιρικής απορρόφησης.
6. Πηγή σπόρων λέιζερ.
