Hem spektrum hem de spektrum elektromanyetik spektrum olmasına rağmen, frekans farkı nedeniyle spektrum ve spektrumun analiz yöntemleri ve test cihazları oldukça farklıdır. Bazı problemlerin optik alanda çözülmesi zordur, ancak bunları elektriksel alana frekans dönüşümü ile çözmek daha kolaydır.
Örneğin, frekans seçici filtre olarak tarama kırınım ızgarasını kullanan spektrometre, şu anda ticari spektrometrelerde en yaygın kullanılanıdır. Dalga boyu tarama aralığı geniş (1 mikron) ve dinamik aralığı geniş (60 dB'den fazla). Ancak, dalga boyu çözünürlüğü yaklaşık bir düzine pikometre (>1 GHz) ile sınırlıdır. Böyle bir spektrometre kullanarak, bir megahertz çizgi genişliği ile lazer spektrumunu doğrudan ölçmek mümkün değildir. Şu anda, DFB ve DBR imkansızdır. Yarı iletken lazerlerin çizgi genişliği 10 MHz düzeyindedir ve fiber lazerlerin çizgi genişliği, harici boşluk teknolojisi kullanılarak kilohertz düzeninden daha düşük olabilir. Spektrometrelerin çözünürlük bant genişliğini daha da geliştirmek ve son derece dar çizgi genişlikli lazerlerin spektral analizini gerçekleştirmek çok zordur. Ancak bu problem optik heterodin ile kolayca çözülebilir.
Şu anda hem Agilent hem de R&S şirketleri, 10 Hz çözünürlük bant genişliğine sahip spektrograflara sahiptir. Gerçek zamanlı spektrograflar da çözünürlüğü 0.1 MHz'e yükseltebilir. Teoride, optik heterodin teknolojisi, milihertz çizgi genişliği lazer spektrumlarını ölçme ve analiz etme problemini çözmek için kullanılabilir. DFB lazerler için çift ışınlı optik heterodin yöntemi veya tek ışınlı optik heterodin yöntemi olsun, optik heterodin spektroskopi analiz teknolojisinin gelişim geçmişi gözden geçirilir. Ayarlı lazerlerin zaman gecikmeli beyaz heterodin yöntemi ve dar spektral çizgi genişliğinin doğru ölçümü, spektrum analizi ile gerçekleştirilir. Optik alanın spektrumu, optik heterodin teknolojisi ile kullanımı kolay olan orta frekans alanına taşınır. Elektrik alan spektrum analizörünün çözünürlüğü kilohertz ve hatta hertz derecesine kolayca ulaşabilir. Yüksek frekanslı spektrum analizörü için en yüksek çözünürlük 0.1 mHz'e ulaştı, bu nedenle çözülmesi kolaydır. Doğrudan spektral analiz ile çözülemeyecek bir problem olan dar çizgi genişliği lazer spektroskopisinin ölçüm ve analizi, spektral analizin doğruluğunu büyük ölçüde artırmaktadır.
Dar çizgi genişlikli lazerlerin uygulamaları:
1. Petrol Boru Hattı için Fiber Optik Sensör;
2. Akustik Sensörler ve Hidrofonlar;
3. Lidar, Uzaklık ve Uzaktan Algılama;
4. Tutarlı optik iletişim;
5. Lazer Spektroskopisi ve Atmosferik Absorpsiyon Ölçümü;
6. Lazer tohum kaynağı.
