一臺激光器是否實現(xiàn)了單模（橫模或縱模）運轉(zhuǎn)，其運轉(zhuǎn)時是否穩(wěn)定。都需要有一定的檢測方法，現(xiàn)就一般常用的觀測法予以介紹。 1．橫模的直接觀測法。眾所周知，不同橫模的光強在橫截面上具有不同的分布。觀測連續(xù)可見波段輸出的激光器，只需在光路中放一光屏，橫模形狀將立即顯現(xiàn)于屏上，可供觀察與分析。 對于紅外與紫外波段輸出激光器件，可使用顯像管。 紅外激光束（如Nd3+：YAG，其λ==1.06um），經(jīng)擴束后入射在顯像管的接收面上，陰極接收光予以后發(fā)出光電子，經(jīng)電子光學(xué)系統(tǒng)加速奔向陽極 并聚集在熒光屏上。熒光屏便顯現(xiàn)出激光束橫模的光強分布圖案。對紫外光只需配用合適的陰極材料亦可適用。此方法十分簡便，只需配用一臺小功率直流高壓電源 即可。也可用照相機拍攝不同時刻的橫模圖像以供研究。 觀測橫模還可直接拍照，可根據(jù)激光器的輸出波長來選擇感光底片。目前，不同波長的感光底片品種日益增多，因而給橫模模式的觀測提供了有利條件。 利用某種轉(zhuǎn)換材料（使波長由長變短）制成薄片，可將紅外光轉(zhuǎn)換為可見光。這對一些中小功率的紅光激光器觀測其橫模光斑圖樣十分方便。 上述各種直接觀測法的特點是簡便，但觀測是粗略的，分辨能力不高。 2．光點掃描法測橫模。此方法主要用來對連續(xù)輸出的激光器進行觀測。激光束（經(jīng)擴束鏡）擴大光斑后，投射到由電動機帶動的轉(zhuǎn)鏡上，反射后再投向一帶有小孔光闌的光電探測器上，經(jīng)電子線路放大后接示波器顯示波形。 此法可將激光橫模模式光強分布的二維圖像變換到示波器上，顯示出其相應(yīng)的一維光強分布波形。若為基模，則示波器上呈現(xiàn)出光滑的高斯分布曲線。反之，示波 器上會出現(xiàn)兩個以上的波峰對應(yīng)于多橫模狀態(tài)。右面是示波器上觀測到的波形，左面是與之相對應(yīng)的橫模光斑圖樣。此法對于判定基模比直接觀測法好，縮小光闌， 波形清晰度可達相當高的程度，同時還可監(jiān)視激光橫模隨時間的變化（穩(wěn)定狀況），這是一種較常用的方法。 3．掃描干涉儀。此法是通過測量橫模或縱模的頻率來判定模式的。其分辨力可高達2.5×109。由諧振腔理論可知，該無源腔的諧振頻率為： vmnq=c/2L[q+1/π(1+m+n)cos-1(g1g2)1/2](1) 式中L為無源腔長，g1=1-L/R1,g2=1-L/R2，其中，R1和R2分別表示兩反射鏡的曲率半徑，m和n為橫模序數(shù)，q為縱模序數(shù)。若使掃描 干涉儀的無源腔和待測激光光束匹配得當，需在無源腔內(nèi)加小孔光闌，以增加高次橫模的衍射損耗，那么掃描干涉儀的無源腔將只在基模（TEM00）諧振。此時 將m=n=0代入上式可得： v00q=c/2L[q+1/πcos-1(g1g2)1/2](2) 因此，只有待測激光束中滿足頻率條件式（2）的那些成分才能通過掃描干涉儀的無源腔。 將無源腔的一反射鏡與接通可調(diào)電壓的壓電陶瓷相連接，則可通過改變電壓而使腔長變化，從而導(dǎo)致該無源腔所允許通過的激光頻率發(fā)生變化。若此電壓由示波器 的鋸齒波掃描電壓提供，即對激光允許通過的頻率進行周期性掃描。如果激光有多個頻率均落在掃描周期的頻率范圍內(nèi)，則在此周期時間內(nèi)，這些頻率將隨時間先后 通過無源腔，由光電探測器接收后，從示波器上顯示出來。由此可見，用此法觀測模式是十分清楚的。 為防止反射光重新回到待測激光器中去，在光路中加裝由偏振器和1／4波片組成的光學(xué)隔離器，此隔離器只允許光束從左至右單向通過。 掃描干涉儀用于模式（橫模及縱模）觀測時，效果十分良好，如有模式競爭、不穩(wěn)定現(xiàn)象及各種因素對頻譜的影響都能觀測到，它是測光技術(shù)中一種重要的測量儀器。