本发明涉及一种利用激光多光束干涉技术在发光二极管上制作二维光子晶体覆层掩膜的优化设计方法和装置。本发明的方法是将一束激光经过空间滤波、扩束和准直后，再分成三束，然后由反射镜将三束激光会聚到发光二极管芯片表面的光刻胶掩膜层上，调整各束激光的入射角度、强度和偏振态，形成设定的二维干涉图样，经过曝光、显影后得到二维的光子晶体掩膜。实现该方法的装置包括沿光轴设置的激光器、扩束滤波器、准直透镜和分束器，对应每束激光设有反射镜，沿着通过分束器后的各束激光的光轴，放置有偏振衰减控制器。本发明所用的装置简单、灵活度高、成本低，生产速度快，适合于大规模制作发光二极管表面的光子晶体掩膜。