本发明公开了一种星载激光通信机的在轨自标校装置及其标校方法，包括激光器、光纤隔离器、光开关、第一光纤耦合器、通信接收端、接收光纤、接收镜头组、分束镜、反射镜、跟瞄探测器、跟瞄镜头组、分色片、第一快反镜、次镜、主镜、二维摆镜、角锥、第二快反镜、发射镜头组、发射光纤、高功率放大器、第二光纤耦合器及通信发射端。本发明依次将光开关打开至接收光路或发射光路，然后通过角锥反射到接收光路对光功率进行探测和跟瞄光路对光斑质心位置进行探测和补偿，从而实现接收光路、发射光路与跟瞄光路的同轴自标较。本发明提高了跟瞄精确度、链路传输效率，降低卫星在轨运行时激光通信机调试的难度与准确度。