本发明公开了一种基于相位恢复的光纤激光模式分解方法及其实现装置，该方法分为四个步骤，步骤1：使用单模激光标定模式分解装置，进而调节模式分解装置中光学元件的相对位置；步骤2：更换模式分解装置中的光纤激光器，实现少模激光输出，通过上述模式分解装置采集模式分解所需的少模光斑；步骤3：运用多位置光斑的GS迭代算法，恢复上述多模光斑的相位，获得多模光斑的复振幅；步骤4：对复振幅采用相关投影算法进行模式分解，将模式分解结果作为随机并行梯度下降算法的初值，进行优化。本发明解决了传统随机并行梯度下降算法容易因对初值敏感而陷入局部最优的问题，在保持精度的同时，提高了可以分解的模式数目。