本发明提供的一种各向异性半导体光学薄膜轴向折射率的测量方法，包括以下步骤：利用激光对各向异性半导体光学薄膜进行照射，收集半导体光学薄膜向外发射的荧光，测量半导体光学薄膜的荧光光谱；从半导体光学薄膜荧光光谱的带边非周期振荡发射光谱中提取干涉加强或减弱的波长数值；根据薄膜厚度、折射率以及波长的相干叠加关系，计算半导体光学薄膜的轴向折射率随波长变化的关系，即单边色散关系，完成各向异性半导体光学薄膜轴向折射率的测量。本发明提供的测量方法，可运用到各向异性宽带隙半导体光学薄膜中，测量精度高，解决了带边折射率无法准确测量的技术问题，具有广阔的应用前景。