摘要：为了方便地观测激光的横模特性，利用Matlab的摄像头编程技术，实时获取激光的光斑图像。再利用图像数据处理方法，将激光强度转化为可以方便显示的灰度值，从而可以实现激光模式的二维或三维实时在线显示。该方法结构简单，成本低，可以方便地开展激光模式的实时观测，为激光模式观测提供一个可以借鉴的方法。

关键词：激光模式；Matlab；在线观测；图像处理

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0267-02

一、引言

在激光类的课程教学过程中，谐振腔理论是一个非常重要的内容。该部分内容比较抽象，而且数学知识较多，其中激光横模特性更加抽象。为了解横模特性，理论上主要是从菲涅耳—基尔霍夫积分衍射方程出发，求得其近似解析解，或者利用数值迭代的计算方法。实验上可以有热成像，线性扫描，激光模式分析仪来进行直观地观测。教学上激光实验的开展主要还是围绕激光谐振腔来实验，激光模式的观察与控制就显得非常重要。因此，需要能够实时地显示激光模式的变化，当谐振腔参数变化时，模式是如何地变化等，使学生能更好地了解模式与腔的关系。本文正是在这样一个背景下，围绕如何控制各个模式的出现与观测，以及分析其形成与消亡的原因，自行制作了一套简易的模式观测实时显示系统。

二、实验装置

实验中用到的摄像头为普通的USB接口的摄像头，编程用Matlab 2007以上的版本，利用Matlab对摄像头进行编程不需要写太多代码，帮助中给出的例子程序就够用了。……