在激光技术应用的许多领域中，对激光光束的质量有着较高的要求。在光束整形技术的器件中，二元光学元件由于其体积小、设计灵活、衍射效率高等优点，已经成为该领域的一个研究热点，其中用于特定衍射图样的二元光学元件的位相编码及其位相浮雕结构的制作，是二元光学元件用于光束整形技术比较突出的两个难点问题。 本论文以特定衍射图样的位相编码及其制作工艺为研究目的，旨在找到一种收敛速率快且能收敛于全局最优解的位相优化算法；同时发展一种制作工艺简单、低成本的二元光学元件制作方法。论文采用以相关衍射理论为基础，以计算机模拟分析为手段，以实验验证为最终结果的综合研究方法。 论文讨论了利用迭代傅里叶算法对任意点阵的衍射图样进行位相编码的基本原理，并针对该算法易过早陷入局部最优解的缺陷，研究了影响再现像品质的几个因素，得到了一种具有较高收敛速率和收敛程度的经过修正的迭代傅里叶算法。 精缩投影物镜是并行激光直写系统的核心器件之一，其成像质量的好坏直接决定了所制作器件的光学性能。本文利用光学设计软件ZEMAX为并行激光直写系统设计了10倍双远心精缩投影物镜，并对其光学性能进行了分析；同时也为方光点激光直写系统设计了缩小倍率为20的采用显微物镜的投影成像系统，为获得高质量的光束整形器件提供了良好的硬件设备。 利用激光直写系统分别讨论了利用高斯光点光刻、方形光点光刻和逐面积光刻等方法制作2个台阶二元光学元件的基本原理和制作过程，给出了实验结果并利用MATLAB软件对几种光刻方法所带来的实验误差进行了详细分析。 本文提出的低成本、高性能的二元光学元件的方法是设计、制作光束整形元件很有效的方法，同时实验证明，具有方形光刻点的激光直写系统是一种重要的制作衍射光学元件的工具，将为工艺简单、周期短、低成本的二元光学元件制作提供一种新选择。