由於雷射二極體的輸出光是高度發散的，因此需要用準直光學元件。非球面透鏡可很好地校正球差，是將入射光準直為1-5 mm束腰最常用的光學元件。由於光束尺寸和透過率都取決於所用的透鏡，因此選擇合適的非球面透鏡對於準直雷射二極體是最基本的要求。
大部分雷射二極體的輸出光還是高度像散的，即發散角在平行和垂直方向上不同，形成橢圓光。在準直後插入變形稜鏡對或柱面鏡做一維放大，就可以消除這種橢圓度。
下面我們通過一個實例說明選擇光學元件時需考慮的主要規格。
要計算雷射二極體的準直光束尺寸，我們首先需要知道它的發散角。L785P025雷射二極體 (785 nm, 25 mW, Ø5.6 mm TO封裝) 的垂直和平行發散角分別為30o的10o (FWHM)。圖1所示為長軸（垂直軸）發散角，圖2所示為短軸（平行軸）發散角。兩軸的像散或稱不對稱性使光束髮散時形成橢圓光。為了在準直過程中收集儘可能多的光，在計算中應使用較大的發散角，本例為30o。
註：平行和垂直標記是相對於雷射二極體的結平面規定的。
在上面兩圖中，LD表示雷射二極體，Ø||和Ø⊥分別是平行和垂直方向的光束直徑，θ||和θ⊥分別是平行和垂直方向的發散角。將Ø⊥和θ⊥代入式(1)計算知，要得到Ø3 mm準直光所需要的焦距為f' = 5.6 mm。
根據計算值選擇焦距最接近的非球面透鏡。請注意，透鏡的直徑必須大於您所需的長軸光束直徑。在該例中我們可使用Thorlabs的焦距為6.16 mm的已安裝C170TME-B或未安裝352170-B非球面透鏡，它們都鍍有600到1050 nm增透膜。
接著，確定二極體NA是否小於透鏡NA，以保證雷射二極體發射的光不被透鏡截斷：
將實際選擇的透鏡焦距和長軸發散角代回式(1)計算得最終實際的長軸直徑Ø⊥ = 3.3 mm。
為了將橢圓光束變成圓形光束，在準直之後可以用變形稜鏡對或柱面鏡來放大短軸 。比如圖3所示為一對變形稜鏡將橢圓光束的短軸放大，以產生所需的對稱光束。
要確定短軸需要放大多少倍來產生圓形光束，根據式(1)可知：
所以短軸需要放大3倍，Thorlabs的PS879-B已安裝變形稜鏡對可滿足要求。
圖3：將橢圓光變成圓形光所用的變形稜鏡對和光線追跡圖
Thorlabs為雷射二極體安裝和準直提供各種選項。下圖所示為使用非球面透鏡和一對正負柱面鏡的籠式準直系統。中間兩個可調透鏡套管可單獨旋轉其中安裝的柱面鏡，當兩個柱面鏡位置對準後可通過兩端的旋轉籠板同時旋轉，最終得到所需的安裝角度。