本发明公开了一种基于光强和相位双重匀化的拉曼光束整形装置，由设置在光纤激光器出射光路上的准直镜、整形组、偏振组和扩束系统组成，整形组包括顺序连接的光阑和衍射光学芯片，衍射光学芯片具有一个实现强度匀化的入射面和一个实现相位匀化的出射面，入射面和出射面微纳结构中心对称设计，是由熔融石英作为基底材料采用激光灰度直写技术，制作形成厚度39.95～40.05mm的微纳双面单体结构或微纳四面双体结构，所述的微纳四面双体结构还包含两个间距为37.95～38.05mm的无结构平面；本发明可将高斯光束整形为特定空间强度分布和相位分布的匀化光束，不仅可满足系统高精度测量要求，而且整形光路组件体积小、集成度高。