Selvom både spektrum og spektrum er elektromagnetiske spektre, er analysemetoderne og testinstrumenterne for spektrum og spektrum ret forskellige på grund af frekvensforskellen. Nogle problemer er svære at løse i det optiske domæne, men det er nemmere at løse dem ved frekvenskonvertering til det elektriske domæne.
For eksempel er spektrometret, der anvender scanningsdiffraktionsgitter som frekvensselektivt filter, det mest udbredte i kommercielle spektrometre på nuværende tidspunkt. Dens bølgelængdescanningsområde er bredt (1 mikron) og dynamisk område er stort (mere end 60 dB). Bølgelængdeopløsningen er dog begrænset til omkring et dusin pimeter (>1 GHz). Det er umuligt at måle laserspektret direkte med en linjebredde på megahertz ved hjælp af et sådant spektrometer. På nuværende tidspunkt er DFB og DBR umulige. Linjebredden af halvlederlasere er i størrelsesordenen 10MHz, og linjebredden af fiberlasere kan være lavere end størrelsesordenen kilohertz ved at bruge ekstern hulrumsteknologi. Det er meget vanskeligt yderligere at forbedre opløsningsbåndbredden for spektrometre og realisere den spektrale analyse af lasere med ekstremt smal linjebredde. Dette problem kan dog let løses ved optisk heterodyne.
På nuværende tidspunkt har både Agilent- og R&S-virksomheder spektrografer med opløsningsbåndbredde på 10 Hz. Realtidsspektrografer kan også forbedre opløsningen til 0,1 MHz. I teorien kan optisk heterodyne-teknologi bruges til at løse problemet med at måle og analysere millihertz linjebredde-laserspektre. Udviklingshistorien for optisk heterodyne spektroskopianalyseteknologi gennemgås, uanset om det er dobbeltstråle optisk heterodynmetode eller enkeltstråle optisk heterodynmetode til DFB-lasere. Time-delay white heterodyne metoden for tunede lasere og den nøjagtige måling af smal spektral linjebredde er alle realiseret ved spektrumanalyse. Spektret af det optiske domæne flyttes til mellemfrekvensdomænet, som er let at håndtere med optisk heterodyne-teknologi. Opløsningen af den elektriske domænespektrumanalysator kan nemt nå størrelsesordenen kilohertz eller endda hertz. For højfrekvensspektrumanalysatoren har den højeste opløsning nået 0,1 mHz, så det er nemt at løse. Målingen og analysen af laserspektroskopi med smal linjebredde, som er et problem, der ikke kan løses ved direkte spektralanalyse, forbedrer i høj grad nøjagtigheden af spektralanalyse.
Anvendelser af lasere med smal linjebredde:
1. Optisk fibersensor til petroleumsrørledning;
2. Akustiske sensorer og hydrofoner;
3. Lidar, rækkevidde og fjernmåling;
4. Sammenhængende optisk kommunikation;
5. Laserspektroskopi og atmosfærisk absorptionsmåling;
6. Laserfrøkilde.
