定义
在增益带宽有限的介质中放大时光带宽可以降低的现象。
当具有一定光带宽（光频率范围宽度）的光在增益带宽有限的光放大器介质中放大时，这通常会导致光带宽降低，即光谱变窄，这种现象称为增益变窄。 这是光谱的中心区域比光谱翼经历更高的增益的结果。 例如，在超短脉冲的激光器和放大器中会经历其后果。
图1：掺镱光纤放大器中的增益窄幅仿真。 放大的超短脉冲的几个光谱以归一化峰值显示，从输入脉冲（光谱最宽）开始，经过大约 10、20 和 30 dB 的放大。 脉冲光谱变窄，并在≈ 1029 nm处向增益最大值移动。
锁模激光器中的增益变窄效应
在锁模激光器中，增益变窄往往会压缩循环超短脉冲的光谱。 对于几乎变换受限的脉冲，这直接转化为增加脉冲持续时间的趋势，在大多数情况下，这是影响可实现脉冲持续时间的主要因素之一。 例如，在主动锁模激光器中，循环光脉冲的稳态持续时间通常由通过增益变窄的脉冲拉伸和调制器的脉冲缩短之间的平衡来确定（→Kuizenga-Siegman理论）。 孤子模式锁定的情况则不同，其中给定腔内色散量的脉冲持续时间在很大程度上由非线性和色散决定。 然而，增益变窄的量限制了在不使脉冲不稳定的情况下降低孤子锁模激光器的腔内色散的程度，因此在这种情况下也会强烈影响尽可能短的脉冲持续时间。
重要的是要认识到，增益缩小效应的强度不仅取决于放大器介质的增益带宽，还取决于增益的大小。 因此，增益变窄的重要性增加，例如在锁模激光器中，随着谐振器损耗（必须通过增益来平衡）的增加。 这就解释了为什么来自某种类型激光器的最短脉冲通常是使用具有小传输的输出耦合器实现的，即使这往往会损害功率效率，从而损害实现的输出功率。
超快放大器的增益窄效应
增益变窄也与放大器有关，特别是那些具有高增益和极短脉冲应用的放大器。 例如，用于放大小周期脉冲的再生放大器必须仔细优化，以避免脉冲频谱显著变窄。 除了使用非常宽带的增益介质外，还必须将腔内损耗降至最低。 另一种选择是使用腔内光学滤波器，该滤波器可以通过为具有最高增益（→增益均衡）的频率分量引入更高的损耗来在一定程度上补偿增益变窄。
