L'invention concerne un procédé d'observation de modes transverses d'un guide optique dans lequel on injecte, à une extrémité du guide optique, une succession de signaux optiques de différentes longueurs d'ondes. Pour chaque signal optique, on capture une image optique (E202) du signal optique à l'aide d'un capteur optique comprenant une pluralité de surfaces élémentaires x . Pour chaque surface élémentaire x , on obtient (E209) la puissance optique x reçue pour chaque longueur d'onde. On effectue une transformation de Fourier (E213) des puissances optiques x en fonction de la longueur d'onde afin d'identifier (E214) les interférences entre tout couple de modes existants. De ces interférences sont calculés les profils en intensité des modes et leur puissance optique.