本发明为一种对面阵半导体激光光束进行匀化处理的光学系统，含有面阵半导体激光器、准直透镜阵列、第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、慢轴场镜、快轴场镜，面阵半导体激光器位于微准直透镜阵列的前焦面上，并以面阵半导体激光器输出激光束为系统光轴；第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、慢轴场镜和快轴场镜依序位于光轴上并垂直于光轴；半导体激光器发出的多模激光光束经准直透镜阵列准直后平行入射，再经第一微透镜阵列将激光光束均匀地分割成多个子光束并聚焦于后焦面上，再经第二微透镜阵列、慢轴场镜和快轴场镜将每一子光束叠加于场镜的后焦面，即照明面上。本发明用柱形菲涅耳衍射微透镜阵列实现对半导体激光光束的匀化，提高光束的质量。