關于半導體激光器的線寬理論大部分討論都是基于1982年 C.H.Henry的文章-Theory of the Linewidth of Semiconductor Lasers，這篇文章較詳細的給出了影響激光器線寬的因素，并給出了公式，提出了由場振幅和場相位耦合效應導致的線寬增強因子。即相位和振幅會相互影響從而使線寬展寬。

線寬的公式如下：（具體的各項的含義上一篇已經(jīng)給出）。

一般來說，激光器的線寬可以認為來源于光場相位的抖動，而這種抖動是自發(fā)輻射造成的，自發(fā)輻射光的相位和振幅會瞬時改變。而振幅又會反過來影響相位的大小。所以相位的改變可以認為來自兩個方面，一是自發(fā)輻射自身相位的改變；二是振幅的改變導致光場相位的改變。

上面這張圖是由于自發(fā)輻射導致的光場的復振幅發(fā)生的變化。通過利用上圖中構建三角形，利用三角公式可以推出來自身相位的變化（公式1），通過三角公式和速率方程可以推出振幅的改變導致的光場相位的變化（公式2）

（1）

（2）

（3）

第一項是常數(shù)項，主要是第二項帶來線寬的展寬。洛倫茲線寬的表達式是：

tcoh相干時間可以表示為

，

而相位的變化可以通過（3）式積分得來

再把自發(fā)輻射速率R再用群速度，自發(fā)輻射因子，增益等替換，光強I用功率P來替換就得到了最后的公式：

還是如果有20贊的話，下一篇主要講根據(jù)此線寬公式得來的常見的來減小線寬的方法。（方法就不這么枯燥了）

來源： Lightigo

審核編輯：湯梓紅