Хотя и спектр, и спектр являются электромагнитными спектрами, методы анализа и инструменты тестирования спектра и спектра весьма различны из-за разницы частот. Некоторые проблемы трудно решить в оптической области, но их легче решить путем преобразования частоты в электрическую область.

Например, спектрометр, использующий сканирующую дифракционную решетку в качестве частотно-избирательного фильтра, является наиболее широко используемым в настоящее время в коммерческих спектрометрах. Его диапазон сканирования длин волн широкий (1 микрон), а динамический диапазон большой (более 60 дБ). Однако разрешение по длине волны ограничено примерно десятком пикометров (> 1 ГГц). С помощью такого спектрометра невозможно напрямую измерить спектр лазера с шириной линии в мегагерцах. В настоящее время DFB и DBR невозможны. Ширина линии полупроводниковых лазеров составляет порядка 10 МГц, а ширина линии волоконных лазеров может быть ниже порядка килогерца с использованием технологии внешнего резонатора. Очень трудно дополнительно улучшить разрешение полосы пропускания спектрометров и провести спектральный анализ лазеров с чрезвычайно узкой шириной линии. Однако эту проблему легко решить с помощью оптического гетеродина.

В настоящее время компании Agilent и R & S имеют спектрографы с разрешающей способностью 10 Гц. Спектрографы в реальном времени также могут улучшить разрешение до 0,1 МГц. Теоретически оптическая гетеродинная технология может быть использована для решения проблемы измерения и анализа лазерных спектров ширины линии в миллигерцах. Рассматривается история развития технологии анализа оптической гетеродинной спектроскопии, будь то двухлучевой оптический гетеродинный метод или однолучевой оптический гетеродинный метод для лазеров DFB. Белый гетеродинный метод с задержкой по времени для настроенных лазеров и точное измерение узкой спектральной ширины линии все реализуются с помощью спектрального анализа. Спектр оптической области перемещается в среднечастотную область, которая легко обрабатывается с помощью оптической гетеродинной технологии. Разрешение анализатора спектра электрического домена может легко достигать порядка килогерц или даже герц. Для высокочастотного анализатора спектра самое высокое разрешение достигло 0,1 мГц, поэтому его легко решить. Измерение и анализ лазерной спектроскопии с узкой шириной линии, которая является проблемой, которая не может быть решена прямым спектральным анализом, значительно повышает точность спектрального анализа.

Применение лазеров с узкой шириной линии:

1. Оптоволоконный датчик для нефтепровода;

2. Акустические датчики и гидрофоны;

3. Лидар, дальнобойность и дистанционное зондирование;

4. Когерентная оптическая связь;

5. Лазерная спектроскопия и измерение поглощения в атмосфере;

6. Лазерный источник семян.