显然，半导体激光二极管的泵浦增益大到足以产生受激发射时的光学带宽（称为“增益带宽”）取决于其内部不同能级跃迁的带宽和概率。对此的详细计算属于量子力学范畴。对于异质结激光器，带宽范围是5nm。显然，有一些纵向法布里-泊罗腔模会提供这种增益带宽，从而得到许多应用。而某些重要的应用，需要更窄的线宽，包括波分复用技术（Wavelength Division Multiple-xing，WDM）和相干探测技术，稍后在本书第10章将在光通信技术中讨论这两个课题。
有几种方法可以获得如此窄的线宽。一种比较直观的技术是减小腔体长度，直至在增益带宽内仅出现一个纵模。但是，由此出现的问题是：由于是从小体积增益材料中形成的光子很少，所以总的输出功率很低。
图7.12给出了三种比较满意的技术。
图7.12 半导体激光二极管的结构
（资料源自参考文献[3]。经过Science许可重新绘制。）
第一种方案是利用外部布拉格光栅作为选频反射镜（见图7.12a）。只有光学波长等于光栅间隔两倍的光才能有效地被反射，并在介质中产生增益；此外，光栅越长，光栅带宽就越窄。在这种情况下，需要一个足够长的光栅以恰好满足一个纵向腔模，这种光源称为分布式布拉格反射镜（Distributed Bragg Reflector，DBR）激光器。(www.xing528.com)
图7.12b所示为DBR方案的改进型。在这种情况中，布拉格光栅在其增益介质中连续分布，所以沿腔体长度两个方向都有连续的后向反射。该结构保证，只有布拉格波长（等于光栅间隔的两倍）会由于受激发射而接受足够的增益，因而导致稳定的单频输出，随着温度变化不会有模式漂移（在DBR激光器中有这种情况）。这种比较稳定的光源称为分布式反馈（Distributed Feedback，DFB）激光器，广泛应用于电讯领域。经过仔细设计，可以得到窄至几十个kHz的光谱带宽。
最后，图7.12c表示一种称为耦合腔激光器（Coupled Cavity Laser，CCL）。不同长度的两个腔体在增益介质内连续起作用。在这种条件下，只有两个腔体的纵模一致时，该器件才能受激发射（图7.13）。CCL激光器不像DFB激光器那样稳定，但操作较容易。通常，用外部控制方式改变温度或输入电流就可以调谐模式的重合程度。
半导体激光二极管是最重要的光源之一，现在就结束对光源的研究，转而讨论如何将信息加载在光源上。
图7.13 耦合腔半导体激光二极管的工作原理
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