本发明属于半导体光电子技术领域，涉及一种低阈值小发散角半导体激光器外延结构，包括顺次连接的衬底(1)、缓冲层(2)、n型下限制层(3)、n型下模式扩展层(4)、n型下低折射率层(5)、渐变下波导层(6)、下势垒层(7)、有源层(8)、上势垒层(9)、渐变上波导层(10)、p型上低折射率层(11)、p型上模式扩展层(12)、p型上限制层(13)和欧姆接触层(14)；通过优化设计低折射率层(5)和(11)，以及模式扩展层(4)和(12)。通过上述方式，本发明设计了一种新型的外延结构，引入了低折射率层和模式扩展层来降低激光器垂直发散角，能够获得激光器小发散角，同时具有较小的阈值电流密度。