Zasada działania analizatora widma opiera się na zasadzie transformacji Fouriera stosowanej do sygnałów elektrycznych. Działa poprzez konwersję sygnałów w dziedzinie czasu na reprezentacje w dziedzinie częstotliwości. Osiąga się to poprzez techniki przetwarzania sygnału, w których sygnał wejściowy jest próbkowany, a następnie analizowany w celu wyodrębnienia jego składowych częstotliwościowych. Analizator widma wyświetla te składowe graficznie, pokazując amplitudę każdej składowej częstotliwości w stosunku do jej częstotliwości.
Zadaniem analizatora widma jest analiza widma częstotliwości sygnału. Identyfikuje składowe częstotliwości obecne w sygnale i ich odpowiednie amplitudy. Pomaga to zrozumieć charakterystykę sygnału, taką jak szerokość pasma, poziom szumów, harmoniczne i zniekształcenia. Analizatory widma są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, takich jak telekomunikacja, testowanie elektroniki, inżynieria dźwięku i testowanie częstotliwości radiowych.
Zasada działania analizatora widma optycznego (OSA) opiera się na zasadzie siatki dyfrakcyjnej lub interferometru. Działa w zakresie częstotliwości optycznych (zwykle od 1260 nm do 1650 nm dla długości fal telekomunikacyjnych). OSA rozprasza i mierzy długości fal światła w sygnale optycznym. Wykorzystuje elementy optyczne, takie jak siatki dyfrakcyjne lub pryzmaty, do oddzielania i wykrywania różnych długości fal światła, zapewniając szczegółową analizę widmową sygnału optycznego.
Teoria analizatora widma polega na zrozumieniu, w jaki sposób sygnały są przetwarzane i wyświetlane w dziedzinie częstotliwości. Obejmuje pojęcia analizy Fouriera, przetwarzania sygnałów i teorii pomiaru. Analizator wykrywa i mierzy amplitudę każdej składowej częstotliwości w sygnale, zapewniając wizualną reprezentację zawartości widmowej sygnału.
Podstawą analizatorów widma jest ich zdolność do konwersji sygnałów z dziedziny czasu na dziedzinę częstotliwości w celu analizy. Konwersja ta pozwala inżynierom i naukowcom badać i charakteryzować sygnały na podstawie ich składowych częstotliwości, a nie właściwości zmiennych w czasie. Analizatory widma są niezbędnymi narzędziami do rozwiązywania problemów, projektowania i weryfikacji wydajności systemów elektronicznych i optycznych w szerokim zakresie zastosowań.