在应用中对半导体激光器输出高功率、高效率的需求与日俱增,使其研究成为关注的焦点。本论文研究的半导体激光器多光束合束光纤耦合技术既可以实现高功率、高效率的输出,还可以提高其光斑亮度。根据非相干合束技术的原理,提出了多光束空间合束光纤耦合系统的方案,将四只半导体激光器侧立固定于成阶梯排列的过渡热沉上,利用二次反射镜的方法压缩光束间距,并将传播方向旋转180°,使整个系统结构紧凑,利于提高输出光斑亮度。通过zemax软件自行设计了一组非球面聚焦柱透镜,使光束耦合进入光纤,实现高功率、高效率的输出；并利用tracepro软件对整个系统进行了模拟。采用四只输出波长808nm的半导体激光器通过准直、合束、聚焦、耦合进入芯径为200μm,数值孔径(NA)为0.22的光纤,当工作电流为2A时,光纤耦合输出功率为5.81W,总体效率为80.8%。