一种基于全反射积分腔的片光能量均匀化光学整形系统，涉及一种片光能量均匀化光学整形系统。沿高斯光束传播方向依次排布，入瞳平移偏移量d＝0.85mm，耦接光学镜组包括第一平凸柱面镜和第二平凸柱面镜，全反射积分腔由两片均光板组成，镀有高反射膜，其中一片与高斯光束传播方向平行，另一片与高斯光束传播方向具有0.1°夹角，准直压缩光学镜组包括第一弯月柱面镜、第二弯月柱面镜、第一双凸柱面镜和第三平凸柱面镜。能够将高斯光束转换成能量分布均匀的片状光束，为PLIF燃烧诊断提供优质高效的激光光束，有助于降低PLIF系统复杂程度和加工成本。