激光光束能量一般呈高斯分布,这种能量非均匀分布的特性会导致材料在局部范围内产生热累积,影响加工效果的一致性,极大的限制了激光技术的发展。光束整形技术可以改变光束的形态及能量分布状态,可以有效地降低热效应,提高加工质量。本文研究了一种基于混合全息图的光束形态及质量控制方法,主要研究内容如下:首先,总结了高斯光束和常见平顶光束的理论模型,分析了平顶光束在近场和远场条件下的传输特性。研究了在无光阑限制的近轴ABCD光学的传输中,传输距离对对平顶光束能量分布状态的影响。其次,根据液晶分子的电控双折射效应和相变效应解释了液晶空间光调制器的调制原理。在分析了二元光栅、闪耀光栅以及正弦光栅的衍射特性后,对比了该光栅元件与液晶光栅的衍射特性区别,并作了适当分析。根据上述分析设计出了混合全息图,同时对本文采用的基于混合全息图的光束整形原理进行说明。再次,根据实验需求,设计并搭建了实验系统。通过加载不同的混合全息图,在衍射近场获得任意形状的平顶光束,有效的降低了边缘衍射效应,并且在成像面0.5mm范围内重塑整形光束。重塑的整形光束在抛光不锈钢样品上的加工痕迹轮廓,与衍射近场的光束形状一致。当光栅周期为160μm时,影响光束质量的+1阶衍射光束可以完全去除,同时在CCD相机中观察到的光束局部能量比高达77.67%。通过对混合全息图的动态循环切换实现了25Hz不同形状的动态加工。最后,为了提高整形光束能量利用率,设计了二进制灰度级光栅掩模以实现对整形光束的形状和强度分布的精确控制。研究了不同光栅对整形光束质量的影响,实验结果表明,当闪耀光栅周期为120μm时,其对应的局部能量比达到最高91.86%,同时光束的均匀性RMSE达到最低值0.039。以二进制灰度级光栅掩模与周期为120μm的闪耀光栅结合的混合全息图进行实验,成功的获得了整形效率为48%的平顶光束。