一种大功率半导体激光器阵列光束准直装置，该装置主要是利用柱面自聚焦光纤阵列对光束进行准直。柱面自聚焦光纤的两端面均为平凸型柱面，其中一个端面沿半导体激光器的快轴方向为曲面，沿半导体激光器的慢轴方向为平面，另一个端面沿半导体激光器的慢轴方向为曲面，沿半导体激光器的快轴方向为平面。使每一根自聚焦光纤对应一个发光区，同时自聚焦光纤的直径等于半导体激光器发光阵列的间距。选定特定的柱面自聚焦光纤的端面曲率半径和光纤长度，可以对每个发光区光束的快轴和慢轴同时进行准直，并提高准直光束的填充因子和光束质量因子，减小像差。本实用新型系统具有体积小、成本低、光能利用率高、准直效果好等优点。