激光直写是制作衍射光学元件的主要技术之一，可在光刻胶的表面直接写入多台阶、连续位相浮雕微结构，与二元光学方法相比，工艺简单，避免了多套掩模之间的套刻对准环节，改善了DOE的加工精度，从而提高DOE的衍射效率。
激光直写制作DOE是把计算机控制与微细加工技术相结合，为DOE设计和制作的方法提供了极大的灵活性，制作精度可以达到亚微米量级。
激光直写是利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后在抗蚀层表面形成所要求的浮雕轮廓。激光直写系统的基本工作原理是由计算机控制高精度激光束扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形，从而把设计图形直接转移到掩模上。激光直写系统的基本结构主要由He-Cd激光器、声光调制器、投影光刻物镜、CCD摄像机、显示器、照明光源、工作台、调焦装置、He-Ne激光干涉仪和控制计算机等部分构成。激光直写的基本工作流程是：用计算机产生设计的微光学元件或待制作的VLSI掩摸结构数据；将数据转换成直写系统控制数据，由计算机控制高精度激光束在光刻胶上直接扫描曝光；经显影和刻蚀将设计图形传递到基片上。
纳米级三维激光直写设备具备出色的系统稳定性，可实现长时间的连续运行。采用模块化的光机电设计，拥有高灵活性和可扩展性，适应不同尺度的精密加工需求。为科研和工业领域提供全新的3D加工技术解决方案，适用于微光学器件、微流控芯片、微机械、超材料、微纳传感器件光子芯片集成等领域。
