单频光纤激光器的极限线宽非常窄，其谱线形状为洛伦兹型，与单频半导体有显著不同。原因是单频光纤激光器具有更长的激光谐振腔和更长的光子寿命。这意味着单频光纤激光器比单频半导体激光器具有更低的相位噪声和频率噪声。

单频光纤激光器的线宽测试结果与积分时间有关。这种整合时间通常很难理解。事实上，它可以简单地理解为“观察和测试”单频光纤激光器的时间。在此期间，我们通过拍频测量频谱相位噪声来计算线宽。以外差非平衡M-Z干涉仪为例，延迟光纤的长度为50km，假设单模光纤芯的折射率为1.5，光在真空中的速度为3x108米/秒，则单模光纤中的光每传输1米就会产生约4.8ns的延迟，这相当于光纤经过50km后的240us延迟。

让我们想象一下，待测试的单频激光器在通过1:1的分光器后，变成两个特性完全相同的克隆。其中一个克隆体比另一个长240us。当两个克隆通过第二个1∶1时，当光耦合器结合时，运行时间长240 us的克隆会携带相位噪声。由于相位噪声的影响，复合后的单频激光器与启动前的状态相比具有一定的光谱宽度。更专业地说，这个过程被称为相位噪声调制。由于调制引起的加宽是双边带，因此相位噪声频谱宽度是待测单频激光器线宽的两倍。为了计算谱上加宽的谱宽，需要积分，所以这个时间被称为积分时间。

通过以上解释，我们可以理解，单频光纤激光器的“积分时间”与测量线宽之间一定存在关系。“积分时间”越短，克隆引起的相位噪声影响越小，单频光纤激光器的测量线宽也越窄。

从另一个角度来理解它，线宽描述了什么？是单频激光器的频率噪声和相位噪声。这些噪音本身总是存在的，它们积累的时间越长，噪音就越明显。因此，对单频光纤激光器的频率噪声和相位噪声进行“观测测试”的时间越长，测得的线宽就越大。当然，这里所说的时间实际上很短，比如纳秒、微秒、毫秒，或者高达第二级。这是测试和测量随机噪声的常识。

单频光纤激光器的光谱线宽越窄，时域中的光谱就越干净、越美丽，具有极高的侧模抑制比（SMSR），反之亦然。掌握这一点可以在线宽测试条件不可用的情况下确定单频激光器的单频性能。当然，由于光谱仪（OSA）的技术原理和分辨率限制，单频光纤激光器的光谱不能定量或准确地反映其性能。相位噪声和频率噪声的判断相当粗略，有时会导致错误的结果。

单频半导体激光器的实际线宽通常高于单频光纤激光器。尽管一些制造商非常漂亮地提出了单频半导体激光器的线宽指标，但实际测试表明，单频半导体激光的极限线宽高于单频半导体。频率光纤激光器必须宽，其频率噪声和相位噪声指标也必须差，这取决于单频激光谐振腔的结构和长度。当然，不断发展的单频半导体技术通过大幅增加外腔长度、延长光子寿命、控制相位、提高谐振器中驻波条件形成的阈值，继续抑制相位噪声，缩小单频半导体激光器的线宽。