Hoci spektrum aj spektrum sú elektromagnetické spektrá, analytické metódy a testovacie nástroje spektra a spektra sú celkom odlišné kvôli rozdielu vo frekvencii. Niektoré problémy sa ťažko riešia v optickej doméne, ale je ľahšie ich vyriešiť frekvenčnou konverziou na elektrickú doménu.
Napríklad spektrometer využívajúci skenovaciu difrakčnú mriežku ako frekvenčne selektívny filter je v súčasnosti najpoužívanejší v komerčných spektrometroch. Jeho snímací rozsah vlnovej dĺžky je široký (1 mikrón) a dynamický rozsah je veľký (viac ako 60 dB). Rozlíšenie vlnovej dĺžky je však obmedzené na približne tucet pikometrov (>1 GHz). Pomocou takéhoto spektrometra nie je možné priamo merať laserové spektrum so šírkou čiary megahertz. V súčasnosti sú DFB a DBR nemožné. Šírka čiary polovodičových laserov je rádovo 10 MHz a šírka čiary vláknových laserov môže byť nižšia ako rádovo kilohertz pomocou technológie vonkajšej dutiny. Je veľmi ťažké ďalej zlepšovať šírku pásma rozlíšenia spektrometrov a realizovať spektrálnu analýzu laserov s extrémne úzkou šírkou čiary. Tento problém však možno ľahko vyriešiť optickým heterodynom.
V súčasnosti majú spoločnosti Agilent aj R&S spektrografy so šírkou pásma rozlíšenia 10 Hz. Spektrografy v reálnom čase môžu tiež zlepšiť rozlíšenie na 0,1 MHz. Teoreticky môže byť optická heterodynová technológia použitá na vyriešenie problému merania a analýzy milihertzových laserových spektier so šírkou čiary. Je zhrnutá história vývoja technológie analýzy optickej heterodynovej spektroskopie, či už ide o dvojlúčovú optickú heterodynovú metódu alebo jednolúčovú optickú heterodynovú metódu pre DFB lasery. Časovo oneskorená biela heterodynová metóda ladených laserov a presné meranie úzkej šírky spektrálnej čiary sú realizované spektrálnou analýzou. Spektrum optickej domény je presunuté do stredofrekvenčnej oblasti, ktorá je ľahko spracovateľná optickou heterodynovou technológiou. Rozlíšenie spektrálneho analyzátora elektrickej domény môže ľahko dosiahnuť rádovo kilohertz alebo dokonca hertz. Pre vysokofrekvenčný spektrálny analyzátor dosiahlo najvyššie rozlíšenie 0,1 mHz, takže je ľahké ho vyriešiť. Meranie a analýza laserovej spektroskopie s úzkou šírkou čiary, čo je problém, ktorý nemožno vyriešiť priamou spektrálnou analýzou, výrazne zlepšuje presnosť spektrálnej analýzy.
Aplikácie laserov s úzkou šírkou čiary:
1. Optický vláknový senzor pre ropné potrubie;
2. Akustické senzory a hydrofóny;
3. Lidar, meranie vzdialenosti a diaľkové snímanie;
4. koherentná optická komunikácia;
5. Laserová spektroskopia a meranie atmosférickej absorpcie;
6. Zdroj laserových semien.
