本发明涉及一种用于发散太赫兹波聚焦的太赫兹单透镜及其设计方法，单透镜表面形状为双凸面，可以对发散的太赫兹波进行聚焦，其作用相当于一组准直聚焦透镜。单透镜太赫兹波入射表面的曲面参数根据实际太赫兹波发散角优化，实现单透镜通光孔径的充分利用，有助于节省透镜材质成本和减小太赫兹波吸收损耗。此外单透镜两个凸面都进行了像差优化。发散的太赫兹波通过本发明的单透镜进行聚焦，可以获得质量好、位置准确的聚焦光斑。本发明的单透镜对单一频点或宽频带太赫兹波均适用，相比传统的聚焦准直透镜组，具有结构紧凑、稳定性高、对太赫兹波损耗小、成本低等优势。