不均一広がりを持つレーザー媒質の利得曲線 (利得スペクトル) と、共振器の損失、受動共振器の共振周波数をそれぞれ図(a) に示す。不均一な広がりの媒質でも、レーザー発振閾値より下では反転分布密度と利得 γ が励起光強度に比例する (図(a))。励起が強くなるにつれて、中心共振周波数 ν0 における、単行利得 G0 = γ0l は共振器損失と等しくなり、ν0 で発振が始まる (図(b))。ここまでは均一な広がりの媒質と同じであるが、更に励起を強くしていったときの振る舞いが変わってくる。 ν0 における利得は共振器損失に固定されるが、 それ以外の周波数における利得は励起の強さに伴い大きくなる。ある共振周波数における利得が共振器損失に達したとき、その共振周波数でも発振を始める。そしてまたそれぞれの共振周波数での利得が固定されるので、 利得曲線は共振周波数でくぼむ (図(c))。この現象を空間ホールバーニング (または単にホールバーニング) と言う。そして、ホールバーニング後の利得曲線を飽和利得曲線と呼ぶ。

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図:不均一広がりの利得曲線

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