一臺(tái)激光器是否實(shí)現(xiàn)了單模（橫模或縱模）運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否穩(wěn)定。都需要有一定的檢測(cè)方法，現(xiàn)就一般常用的觀測(cè)法予以介紹。 1．橫模的直接觀測(cè)法。眾所周知，不同橫模的光強(qiáng)在橫截面上具有不同的分布。觀測(cè)連續(xù)可見(jiàn)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(duì)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(kuò)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(yáng)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(qiáng)分布圖案。對(duì)紫外光只需配用合適的陰極材料亦可適用。此方法十分簡(jiǎn)便，只需配用一臺(tái)小功率直流高壓電源 即可。也可用照相機(jī)拍攝不同時(shí)刻的橫模圖像以供研究。 觀測(cè)橫模還可直接拍照，可根據(jù)激光器的輸出波長(zhǎng)來(lái)選擇感光底片。目前，不同波長(zhǎng)的感光底片品種日益增多，因而給橫模模式的觀測(cè)提供了有利條件。 利用某種轉(zhuǎn)換材料（使波長(zhǎng)由長(zhǎng)變短）制成薄片，可將紅外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光。這對(duì)一些中小功率的紅光激光器觀測(cè)其橫模光斑圖樣十分方便。 上述各種直接觀測(cè)法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)便，但觀測(cè)是粗略的，分辨能力不高。 2．光點(diǎn)掃描法測(cè)橫模。此方法主要用來(lái)對(duì)連續(xù)輸出的激光器進(jìn)行觀測(cè)。激光束（經(jīng)擴(kuò)束鏡）擴(kuò)大光斑后，投射到由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)鏡上，反射后再投向一帶有小孔光闌的光電探測(cè)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(qiáng)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(qiáng)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(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的波峰對(duì)應(yīng)于多橫模狀態(tài)。右面是示波器上觀測(cè)到的波形，左面是與之相對(duì)應(yīng)的橫模光斑圖樣。此法對(duì)于判定基模比直接觀測(cè)法好，縮小光闌， 波形清晰度可達(dá)相當(dāng)高的程度，同時(shí)還可監(jiān)視激光橫模隨時(shí)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(guò)測(cè)量橫模或縱模的頻率來(lái)判定模式的。其分辨力可高達(dá)2.5×109。由諧振腔理論可知，該無(wú)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(wú)源腔長(zhǎng)，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(wú)源腔和待測(cè)激光光束匹配得當(dāng)，需在無(wú)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(wú)源腔將只在基模（TEM00）諧振。此時(shí) 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(cè)激光束中滿足頻率條件式（2）的那些成分才能通過(guò)掃描干涉儀的無(wú)源腔。 將無(wú)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(guò)改變電壓而使腔長(zhǎng)變化，從而導(dǎo)致該無(wú)源腔所允許通過(guò)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(duì)激光允許通過(guò)的頻率進(jìn)行周期性掃描。如果激光有多個(gè)頻率均落在掃描周期的頻率范圍內(nèi)，則在此周期時(shí)間內(nèi)，這些頻率將隨時(shí)間先后 通過(guò)無(wú)源腔，由光電探測(cè)器接收后，從示波器上顯示出來(lái)。由此可見(jiàn)，用此法觀測(cè)模式是十分清楚的。 為防止反射光重新回到待測(cè)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(guò)。 掃描干涉儀用于模式（橫模及縱模）觀測(cè)時(shí)，效果十分良好，如有模式競(jìng)爭(zhēng)、不穩(wěn)定現(xiàn)象及各種因素對(duì)頻譜的影響都能觀測(cè)到，它是測(cè)光技術(shù)中一種重要的測(cè)量?jī)x器。