飞秒激光加工表面微纳米结构作为一种新型的、多用途的纳米材料制备技术被广泛应用于物理、生物、信息等多领域中,然而传统的飞秒激光加工往往采用逐点扫描的方法,效率低下。借助于LCoS SLM(Liquid Crystal on Silicon-Spatial Light Modulator)的空间光调制技术能够通过相位调制实现对飞秒激光焦平面光场的空间整形,将其用于无掩膜并行加工,可以在保证加工精度的同时极大提升加工效率。本文研究了空间光调制器的构造和工作原理,对基于LCoS SLM的多种光场图形化算法进行了分析、模拟、改进和实验验证,主要研究结果如下:首先,本文研究并总结了基于时空干涉的新型空间整形系统的原理,它相比传统技术更加简单灵活并有更高的效率。然而此技术中的缩束系统造成的成像畸变严重影响了加工的准确性。本文模拟并分析了该系统中的畸变现象,利用空间光调制器的相位全息图补偿畸变引起的空间光场的位置变化和光强分布不均。此方法可使曝光处干涉图案的最大偏移量由10.66μm趋近于0,在实验中将相对最大偏差由60.42%降至8%以下,并使该处二维光强分布趋近于平顶光。该算法降低了时空干涉的飞秒激光空间整形技术对于缩束成像系统的设计需求,节省了成本与时间。基于以上方法,在不锈钢表面拼接加工出了1.5×1.5 mm的具备多级别防伪能力的二维码图案。此外,本文还模拟并验证了借助MPFL(Multiplexed Phase Fresnel Lenses)算法实现的多路菲涅尔透镜全息图和对其改进得到的柱透镜全息图,成功将激光光场调制为点阵和直线分布,并通过GS(Gerchberg–Saxton)算法和GSW(Weighted Gerchberg–Saxton)算法得到了将光场调制为面状分布的计算全息图,大幅提升了焦平面处的光强均匀性。