实现光学并行加工有三种方法：采用微透镜或者衍射光学元件进行分束、全息干涉以及基于空间光调制器的并行加工技术。

①微透镜阵列/衍射光学元件分束并行加工。利用微透镜或衍射光学元件（光栅结构）分束进行激光并行加工是实现高效加工的有效途径。利用微透镜阵列（MLA）或衍射分光元件（DBS）将一束激光分为多束，使其焦点呈阵列分布，从而同时加工多个微结构（见图）。MLA或者DBS并行加工只能加工出间距和周期固定的结构。通过激光干涉的方法可以实现大面积微纳结构的高效加工，但是加工结构单一，结构分布形式固定，加工灵活性差。

微透镜阵列实现多焦点并行加工示意图

②全息干涉多光束并行加工。全息干涉加工是指利用若干束相关激光束以一定角度叠加后形成周期性的相干光场进行光刻。利用这种周期性的相关光场可进行三维光子晶体结构、超材料结构以及其他功能三维结构的加工。

全息干涉加工的优点在于效率高，可一次性进行大面积微结构阵列的加工，但是其缺点在于光路调整比较复杂。

③基于空间光调制器并行加工。空间光调制器（SLM）是一种调制光波波前的衍射光学器件，可以调制光束生成预先设计的空间光场。

空间光调制器可通过驱动信号，调控空间光场的相位、振幅、偏振等性质或者是实现光束非相干性到相干性的转变。