स्पेक्ट्रम आणि स्पेक्ट्रम हे दोन्ही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रा असले तरी, स्पेक्ट्रम आणि स्पेक्ट्रमच्या विश्लेषणाच्या पद्धती आणि चाचणी उपकरणे वारंवारतेच्या फरकामुळे खूप भिन्न आहेत. ऑप्टिकल डोमेनमध्ये काही समस्या सोडवणे कठीण आहे, परंतु इलेक्ट्रिकल डोमेनमध्ये वारंवारता रूपांतरण करून त्यांचे निराकरण करणे सोपे आहे.
उदाहरणार्थ, फ्रिक्वेंसी निवडक फिल्टर म्हणून स्कॅनिंग डिफ्रॅक्शन जाळी वापरणारे स्पेक्ट्रोमीटर सध्या व्यावसायिक स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये सर्वात जास्त वापरले जाते. त्याची तरंगलांबी स्कॅनिंग श्रेणी रुंद आहे (1 मायक्रॉन) आणि डायनॅमिक श्रेणी मोठी आहे (60 dB पेक्षा जास्त). तथापि, तरंगलांबी रिझोल्यूशन सुमारे डझन पिकोमीटर (>1 GHz) पर्यंत मर्यादित आहे. अशा स्पेक्ट्रोमीटरचा वापर करून मेगाहर्ट्झच्या रेषेच्या रुंदीसह लेसर स्पेक्ट्रमचे थेट मोजमाप करणे अशक्य आहे. सध्या, DFB आणि DBR अशक्य आहे. सेमीकंडक्टर लेसरची लाइनविड्थ 10MHz च्या क्रमाने असते आणि बाह्य पोकळी तंत्रज्ञानाचा वापर करून फायबर लेसरची लाइनविड्थ किलोहर्ट्झच्या क्रमापेक्षा कमी असू शकते. स्पेक्ट्रोमीटरच्या रिझोल्यूशन बँडविड्थमध्ये आणखी सुधारणा करणे आणि अत्यंत अरुंद लाइनविड्थ लेसरचे वर्णक्रमीय विश्लेषण लक्षात घेणे खूप कठीण आहे. तथापि, ही समस्या ऑप्टिकल हेटरोडाइनद्वारे सहजपणे सोडविली जाऊ शकते.
सध्या, Agilent आणि R&S दोन्ही कंपन्यांकडे 10 Hz च्या रेझोल्यूशन बँडविड्थसह स्पेक्ट्रोग्राफ आहेत. रिअल-टाइम स्पेक्ट्रोग्राफ देखील रिझोल्यूशन 0.1 MHz पर्यंत सुधारू शकतात. सिद्धांतानुसार, मिलिहर्ट्झ लाइनविड्थ लेसर स्पेक्ट्राचे मोजमाप आणि विश्लेषण करण्याच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी ऑप्टिकल हेटरोडाइन तंत्रज्ञानाचा वापर केला जाऊ शकतो. ऑप्टिकल हेटरोडाइन स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण तंत्रज्ञानाच्या विकास इतिहासाचे पुनरावलोकन केले जाते, मग ती डबल-बीम ऑप्टिकल हेटरोडायन पद्धत असो किंवा DFB लेसरसाठी सिंगल-बीम ऑप्टिकल हेटरोडायन पद्धत असो. ट्यून केलेल्या लेसरची वेळ-विलंब व्हाईट हेटरोडायन पद्धत आणि अरुंद वर्णक्रमीय रेषेचे अचूक मापन हे सर्व स्पेक्ट्रम विश्लेषणाद्वारे लक्षात येते. ऑप्टिकल डोमेनचा स्पेक्ट्रम मध्यम वारंवारता डोमेनवर हलविला जातो जो ऑप्टिकल हेटरोडायन तंत्रज्ञानाद्वारे हाताळण्यास सोपे आहे. इलेक्ट्रिक डोमेन स्पेक्ट्रम विश्लेषकाचे रिझोल्यूशन सहजपणे किलोहर्ट्झ किंवा अगदी हर्ट्झच्या ऑर्डरपर्यंत पोहोचू शकते. उच्च वारंवारता स्पेक्ट्रम विश्लेषकासाठी, सर्वोच्च रिझोल्यूशन 0.1 mHz पर्यंत पोहोचले आहे, त्यामुळे ते सोडवणे सोपे आहे. अरुंद लाइनविड्थ लेसर स्पेक्ट्रोस्कोपीचे मोजमाप आणि विश्लेषण, जी एक समस्या आहे जी थेट वर्णक्रमीय विश्लेषणाद्वारे सोडविली जाऊ शकत नाही, वर्णक्रमीय विश्लेषणाची अचूकता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.
अरुंद लाइनविड्थ लेसरचे अनुप्रयोग:
1. पेट्रोलियम पाइपलाइनसाठी ऑप्टिकल फायबर सेन्सर;
2. ध्वनिक सेन्सर्स आणि हायड्रोफोन्स;
3. लिडर, रेंजिंग आणि रिमोट सेन्सिंग;
4. सुसंगत ऑप्टिकल संप्रेषण;
5. लेझर स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि वायुमंडलीय शोषण मापन;
6. लेझर बियाणे स्त्रोत.
