Meskipun spektrum dan spektrum adalah spektrum elektromagnetik, metode analisis dan instrumen pengujian spektrum dan spektrum cukup berbeda karena perbedaan frekuensi. Beberapa masalah sulit dipecahkan dalam domain optik, tetapi lebih mudah diselesaikan dengan konversi frekuensi ke domain listrik.
Misalnya, spektrometer yang menggunakan kisi difraksi pemindaian sebagai filter selektif frekuensi adalah yang paling banyak digunakan dalam spektrometer komersial saat ini. Rentang pemindaian panjang gelombangnya lebar (1 mikron) dan rentang dinamisnya besar (lebih dari 60 dB). Namun, resolusi panjang gelombang terbatas pada sekitar selusin pikometer (>1 GHz). Tidak mungkin mengukur spektrum laser secara langsung dengan lebar garis megahertz menggunakan spektrometer seperti itu. Saat ini, DFB dan DBR tidak mungkin. Linewidth laser semikonduktor berada di urutan 10MHz, dan linewidth laser serat bisa lebih rendah dari urutan kilohertz dengan menggunakan teknologi rongga eksternal. Sangat sulit untuk lebih meningkatkan bandwidth resolusi spektrometer dan mewujudkan analisis spektral laser linewidth yang sangat sempit. Namun, masalah ini dapat dengan mudah diselesaikan dengan heterodyne optik.
Saat ini, baik perusahaan Agilent maupun R&S memiliki spektrograf dengan bandwidth resolusi 10 Hz. Spektrograf waktu nyata juga dapat meningkatkan resolusi menjadi 0,1 MHz. Secara teori, teknologi optik heterodyne dapat digunakan untuk memecahkan masalah pengukuran dan analisis spektrum laser lebar garis milihertz. Sejarah perkembangan teknologi analisis spektroskopi heterodyne optik ditinjau, apakah itu metode double-beam optical heterodyne atau metode single-beam optical heterodyne untuk laser DFB. Metode heterodyne putih waktu tunda dari laser yang disetel dan pengukuran yang akurat dari lebar garis spektral sempit semuanya diwujudkan dengan analisis spektrum. Spektrum domain optik dipindahkan ke domain frekuensi menengah yang mudah ditangani oleh teknologi optik heterodyne. Resolusi penganalisis spektrum domain listrik dapat dengan mudah mencapai urutan kilohertz atau bahkan hertz. Untuk penganalisis spektrum frekuensi tinggi, resolusi tertinggi telah mencapai 0,1 MHz, sehingga mudah untuk dipecahkan. Pengukuran dan analisis spektroskopi laser lebar garis sempit, yang merupakan masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan analisis spektral langsung, sangat meningkatkan akurasi analisis spektral.
Aplikasi laser lebar garis sempit:
1. Sensor Serat Optik untuk Pipa Minyak Bumi;
2. Sensor Akustik dan Hidrofon;
3. Lidar, Ranging dan Penginderaan Jauh;
4. Komunikasi optik yang koheren;
5. Pengukuran Spektroskopi Laser dan Penyerapan Atmosfer;
6. Sumber benih laser.
