本实用新型是一种激光束均匀辐照光学系统。包括有依次排列的对入射的窄带激光束进行频率展宽的相位调制器、使宽带激光在空间展开的色散光栅、将激光束分割成大量子光束的正透镜列阵及负透镜列阵、使激光束在目标靶面形成均匀光斑的聚焦透镜,且相位调制器、色散光栅、正透镜列阵、负透镜列阵、聚焦透镜的光轴在同一直线上。本实用新型由于被相位调制器和色散光栅展宽后的激光束包含大量分立的频率分量,每种频率分量所形成的光斑在目标靶面非相干叠加,所以光斑内部的细密干涉条纹也会被抹平,这样,目标焦面上可获得辐照均匀的光斑,而且光斑大小可灵活地调节,使用一套光学系统即可方便地满足不同条件下对光斑的要求。