本发明公开了一种激光诱导荧光燃烧场参数测量装置，包括光源系统和探测系统，其中光源系统包括激光器（5）和沿激光传输方向依次布置的光纤耦合透镜（1）、整形光纤束（2），球面透镜（3）和柱面透镜（4），所述整形光纤束（2）入射端面的光纤排布截面与激光器（5）光束截面相匹配，整形光纤束（2）的出射端面排布为线状，且柱面透镜（4）的柱面中心线与整形光纤束（2）出射端面的光纤排布线相平行。本发明实现了光束传播方向的一段区域内光强均匀的片状光束，满足了平面激光诱导技术实现燃烧流场二维参数测量的需求，同时满足了强震动、强噪声冲击环境下的燃烧流场参数的测量，提高了系统的环境适应性。