本发明提出一种基于熔池多元光学信息的LDED在线监测装置及缺陷诊断方法，其中装置包括三个光纤探头，第一、二光纤探头靠近熔池的一端分别设有带通滤波片和陷波滤波片，另一端通过光学光纤分别向第一、二近红外光电探测器传输光学信息，第三光纤探头靠近熔池的一端设有保护镜片，另一端分别向可见光光电探测器和紫外光电探测器传输光学信息，三个光纤探头通过同步机构与LDED激光头保持同步运动，四个光电探测器分别与对应的电流电压转换模块相连，各个电流电压转换模块与数据采集卡相连，数据采集卡还与计算机相连。上述基于熔池多元光学信息的LDED在线监测装置及缺陷诊断方法能对增材制造过程进行实时监测，并根据异常信号判断缺陷的类型。