本发明涉及一种半导体激光加速器,包括以级联方式联接起来的多个激光加速单元和用于对供给各激光加速单元的激励电流进行控制的控制器。每个激光加速单元都形成有一条沿X轴方向延伸的加速通道。所述激光加速单元包括位于Z轴方向前方和后方的电极、位于电极之间的主延伸平面平行于XY轴定义的平面的有源层、第一波导层、第二波导层、以及反射层。加速通道形成在第一波导层中,且其至少一侧形成有光栅,作为加速区。本发明的半导体激光加速器具有更高的加速梯度,故结构更小巧,不需要复杂的外部光学系统,此外光场由外部激励电流进行控制,能够实现电子束与光场相位的匹配控制,可通过级联扩展,解决滑相问题。