图1：测量激光线宽的自外差测量装置

自外差方法是一种用于测量激光器线宽（光谱宽度）的外差技术，尤其是单频激光器。基本装置如图1所示。一部分激光光束进入长光纤中从而得到时间延迟。另一部分光束则进入由恒定频率（通常为几十 MHz）驱动的声光调制器（AOM），使光束产生等于该恒定频率的频移。两束光后来通过分束器叠加在一起，光探测器（通常为光二极管）记录得到的拍音（中心位于AOM频率）。通过这个信号可以计算出激光器的线宽。 

如果时间延时足够长，叠加的光束基本上是不相干的，这时输出光谱仅仅为激光输出光谱的自卷积，这时激光线宽很容易算出来。但是，这里足够长是指在一种特殊情形中，是比较难以给出明确答案的问题。常用的标准是延迟长度要大于相干长度，而相干长度则来源于要测量的线宽。这在白噪声情况下表达是准确的，但是如果存在更高的低频噪声时则是不正确的，例如窄线宽光纤激光器中会存在后者的噪声。如果不完全理解这些问题，得到的测量线宽值可能会是错误的（通常偏低）。 

自外差装置中的延迟时间可看做是有限测量时间，表明小于测量时间倒数的噪声频率影响很小。这样如果瞬时频率涨落具有很大的1/f噪声，那么当时间延迟比较短时，测量得到的线宽值也比较小，这是大多数激光二极管的情形。 

在测量非常窄线宽激光器（长相干长度）时，获得非相干光束需要很长的延迟时间，这是比较不实际的。在这种情况下，也可以采用较短的时间延迟，但是数据处理会非常复杂。另一个方法是采用这种技术的延伸，即采用循环光纤环。