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某單模632.8nm氦氖激光器，腔長10cm，而反射鏡的反射率分別為100%及98%，腔內損耗可忽略不計，穩(wěn)態(tài)功率輸出是0.5mW，輸出光束直徑為0.5mm（粗略地將輸出光束看成橫向均勻分布的）。試求腔內光子數，并假設反轉原子數在t₀時刻突然從0增加到閾值的1.1倍，試粗略估算腔內光子數自1噪聲光子/腔模增至計算所得之穩(wěn)態(tài)腔內光子數須經多長時間。

考慮氦氖激光器的632.8nm躍遷，其上能級3S₂的壽命τ₂≈2×10^-8s，下能級2P₄的壽命τ₁≈2×10^-8s，設管內氣p=266Pa：
（1）計算T=300K時的多普勒線寬∆ν_D；
（2）計算均勻線寬∆ν_H及∆ν_D/∆ν_H；
（3）當腔內光強為①接近0；②10W/cm²時諧振腔需多長才能使燒孔重疊。