แม้ว่าสเปกตรัมและสเปกตรัมจะเป็นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า แต่วิธีการวิเคราะห์และเครื่องมือทดสอบของสเปกตรัมและสเปกตรัมนั้นแตกต่างกันมากเนื่องจากความแตกต่างของความถี่ ปัญหาบางอย่างแก้ไขได้ยากในโดเมนออปติคัล แต่จะแก้ปัญหาได้ง่ายกว่าโดยการแปลงความถี่เป็นโดเมนไฟฟ้า
ตัวอย่างเช่น สเปกโตรมิเตอร์ที่ใช้ตะแกรงการเลี้ยวเบนการสแกนเป็นตัวกรองแบบเลือกความถี่เป็นตัวกรองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในสเปกโตรมิเตอร์เชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน ช่วงการสแกนความยาวคลื่นกว้าง (1 ไมครอน) และช่วงไดนามิกกว้าง (มากกว่า 60 dB) อย่างไรก็ตาม ความละเอียดของความยาวคลื่นจำกัดอยู่ที่ประมาณ 12 พิโคเมตร (>1 GHz) เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดสเปกตรัมเลเซอร์โดยตรงด้วยความกว้างของเส้นเมกะเฮิรตซ์โดยใช้สเปกโตรมิเตอร์ดังกล่าว ปัจจุบัน DFB และ DBR เป็นไปไม่ได้ ความกว้างของเส้นของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อยู่ในลำดับ 10MHz และความกว้างของเส้นของเลเซอร์ไฟเบอร์อาจต่ำกว่าลำดับของกิโลเฮิรตซ์โดยใช้เทคโนโลยีช่องภายนอก เป็นการยากมากที่จะปรับปรุงแบนด์วิดท์ความละเอียดของสเปกโตรมิเตอร์เพิ่มเติม และตระหนักถึงการวิเคราะห์สเปกตรัมของเลเซอร์ linewidth ที่แคบมาก อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยง่ายด้วย optical heterodyne
ในปัจจุบัน ทั้งบริษัท Agilent และ R&S มีสเปกโตรกราฟที่มีแบนด์วิดท์ความละเอียด 10 Hz สเปกโตรกราฟแบบเรียลไทม์ยังสามารถปรับปรุงความละเอียดเป็น 0.1 MHz ตามทฤษฎีแล้ว เทคโนโลยีออปติคัลเฮเทอโรไดน์สามารถนำมาใช้ในการแก้ปัญหาการวัดและวิเคราะห์สเปกตรัมเลเซอร์ความกว้างเส้นมิลลิเฮิรตซ์ได้ ประวัติการพัฒนาของเทคโนโลยีการวิเคราะห์สเปกตรัมด้วยแสงเฮเทอโรไดน์ได้รับการตรวจสอบ ไม่ว่าจะเป็นวิธีออปติคัลเฮเทอโรไดน์แบบลำแสงคู่หรือวิธีเฮเทอโรไดน์แบบลำแสงเดียวสำหรับเลเซอร์ DFB วิธีการไวท์เฮเทอโรไดน์แบบหน่วงเวลาของเลเซอร์ที่ปรับแต่งแล้วและการวัดความกว้างของเส้นสเปกตรัมแคบที่แม่นยำนั้นเกิดขึ้นได้จากการวิเคราะห์สเปกตรัม สเปกตรัมของโดเมนออปติคัลถูกย้ายไปยังโดเมนความถี่ปานกลางซึ่งง่ายต่อการจัดการด้วยเทคโนโลยีออปติคัลเฮเทอโรไดน์ ความละเอียดของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมโดเมนไฟฟ้าสามารถเข้าถึงลำดับกิโลเฮิรตซ์หรือแม้แต่เฮิรตซ์ได้อย่างง่ายดาย สำหรับเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมความถี่สูง ความละเอียดสูงสุดถึง 0.1 mHz ดังนั้นจึงแก้ไขได้ง่าย การวัดและวิเคราะห์เลเซอร์สเปกโตรสโคปีแบบเส้นแคบ ซึ่งเป็นปัญหาที่ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการวิเคราะห์สเปกตรัมโดยตรง ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวิเคราะห์สเปกตรัมได้อย่างมาก
การประยุกต์ใช้เลเซอร์ linewidth แคบ:
1. ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์สำหรับท่อส่งปิโตรเลียม
2. เซ็นเซอร์เสียงและไฮโดรโฟน
3. Lidar, Ranging และ Remote Sensing;
4. การสื่อสารด้วยแสงที่สอดคล้องกัน
5. เลเซอร์สเปกโตรสโคปีและการวัดการดูดซึมในบรรยากาศ
6. แหล่งเมล็ดเลเซอร์
