单纵模半导体激光器的输出谱可以采用构建分布反馈式(DFB，distributed feedback)半导体激光器的技术得到。在激光器的有源层上面有蚀刻的波纹状层。这种波纹实际上是一个光栅，这种光栅可以根据波长有选择地反射光。在这里光栅所扮演的角色是一个分布式滤波器，只允许谐振腔的一个纵模式在有源区来回传播。我们可以认为光栅和带镜面的空腔都有各自支持的一系列谐振波长，但二者只有一个谐振波长是共同的，即复合型谐振器的单纵模。在有源层的上面，光栅直接与消逝模相互作用。光栅并不在有源层中，因为将光栅蚀刻在有源层会导致激光器的效率降低，并产生较高的阈值电流。
DFB半导体激光器具有光栅结构，所以有很多独特的性质。DFB激光器比其他常规激光器有更好的温度特性，再加上窄线宽特性(典型值为0.1 nm一0.2 nm)，使得DFB半导体激光器特别适合于长距离、高带宽的传输系统。光栅可以起到稳定输出波长的作用，而常规激光器会由于温度变化致使折射率改变，从而导致输出波长的改变。通常，DFB激光器的温度与波长漂移的关系为0.1 nm/℃，比一般半导体激光器的性能好3～5倍。DFB激光器也比一般的半导体激光器有更好的线性响应。这一优点使DFB激光器能够用于需要高线性度来降低失真的模拟系统。有多个信道同时传输时，线性度好可以使互调产物最少。正因为如此，DFB激光器可以成功用于多路电视信号的模拟调制系统。
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