半导体激光器具有体积小、重量轻、功耗低和可直接调制等优点,在激光雷达、激光通信、固体激光器的抽运、激光泵浦、激光扫描、激光测距、激光指挥笔等方面得到了非常广泛的应用。由于半导体激光器的结构特点,使得它发出的光束在垂直于结平面方向上远场发散角和平行于结平面方向的远场发散角相差较大(在垂直和平行于结平面方向上的发散角大小分别在30°左右和10°左右)。所以在几乎所有要求较高的应用领域中,其输出光束都必须通过特殊的光学系统进行准直。柱透镜因其结构简单、材料便宜以及加工容易而在半导体激光束准直领域获得较多的应用,但普通的圆柱透镜其准直能力非常有限,为了提高柱透镜的光束准直能力,就有必要设计出更加合理和可行的结构。在本文中,针对现在对半导体激光器准直的要求作者基于利用柱透镜对半导体激光器光束准直的理论分析,设计了利用椭圆面柱透镜对半导体激光器进行光束准直的方案,对半导体激光器发出的光束经过椭圆面柱透镜的光路进行计算,并且利用Matlab对方程进行求解及计算机模拟得到最终结果。经计算表明,该系统可以将半导体激光器的发散角压缩在0.1mrad的量级。这种方法结构相对简单,设计容易且精度较高有很好的实用价值。