一种采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，包括如下步骤：步骤1：在半导体衬底上依次外延生长下波导层、下光限制层、激光器有源区和上光限制层，获得有光限制层结构的量子级联激光器外延芯片；步骤2：对外延芯片进行清洗；步骤3：在外延芯片表面均匀涂光刻胶；步骤4：采用全息曝光的方法，对光刻胶进行相应剂量和不同台面夹角的两次曝光；步骤5：对曝光处理后的外延芯片进行显影定形，得到光刻胶光栅图形；步骤6：将外延芯片进行坚膜处理，然后利用等离子去胶机去除残留的光刻胶；步骤7：以光刻胶光栅图形为掩膜腐蚀外延芯片，将光栅图形转移至光限制层上；步骤8：利用有机溶剂清洗掉光刻胶光栅图形，制备出双周期光栅，完成制备。