空间光通信是多国专家经过多年探索并于近几年取得突破性进展的新技术。其具有传输速率高、可用频带宽、安全可靠性高、保密性强、终端设备体积小、重量轻、功耗低等优点。激光束控制是空间光通信关键技术之一,其中的光束发散小角度的准直及测量为进一步完善准直系统提供了必要条件。透镜像差影响光束的质量,像差越大,光束质量越差。文中采用Turbo C仿真验证了不同形状的透镜的球差不同,得出平凸透镜可以有效的减少透镜球差。根据半导体激光器的高斯特性,理论推导了光束经过两个平凸柱透镜后其发散角与透镜参数的关系,用Matlab对其进行了优化仿真。光学天线是激光束经透镜准直后的进一步压缩方法,在分析和比较了透射式和发射式等各种不同用于准直激光束的光学天线之后,具体讨论了用于空间光通信中卡塞格伦天线的准直原理及其实验设计要求。最后,给出了国内外各种测量激光发散小角度的方法,指出了它们各自的测量原理及优缺点,根据透镜的变换矩阵及光束发散角定义,得出了远场焦斑法在测量激光发散小角度时的可行性。在得出的测量原理基础上,建立了发散角测试系统,采用美国Photon公司开发的Beam Profiler软件实际诊断了激光束经过透镜预准直后的光束质量,将用远场焦斑法测量的发散角与把光束当作几何光线,用电荷耦合器件CCD探测到光斑而测量的发散角进行了比较,结果表明我们设计的预准直系统对半导体激光器具有很好的准直作用,再经过20倍光学天线的压缩作用后,光束发射的角度可以达到我们空间光通信的要求。