激光半主动导引头是依靠对目标漫反射激光回波的搜索、追踪来完成精确打击的关键部件。激光半主动制导武器在现代化战争中显示出了超常的优势。激光半主动导引头的微型化一直是各国军事领域的一个重要发展方向，科技的不断发展是它成为可能。在美国，微型化的激光半主动导引头已初露端倪；同样的，我国在此领域也做了相关的探索和研究。本文研究了一种基于激光半主动制导体制的微型化导引头，并分析了微型化导引头使用的战场环境因素，设计了微型化的光学接收系统、探测系统、信号放大系统。首先，根据制导系统使用的战场环境，本文研究了大气环境对激光束传输的影响。比较普通天气和恶劣天气对激光的不同作用，给出了典型气象条件下的统计学规律，或者是数学模型。其次，论文由制导系统的总体要求，提出了微型化接收光学系统的总体方案。文章计算了光学系统初始结构参数，通过ZEMAX软件进行了性能优化，并给出了光学系统的评价方法和评价结果。最后，设计了包括探测算法、探测器和信号放大电路的目标方位探测系统。本文分析了基于四象限探测器的算法误差和噪声，设计了信号放大电路。通过计算、选型和PCB板的设计论证了微型化、低功耗的可行性。通过本课题的研究所得到的规律、方法和结论，为今后激光半主动导引头的微型化设计与研制提供了理论和参考。