高功率高光束质量的半导体激光器在固体激光器的光泵浦，光纤通讯系统，材料加工和医疗等领域日益得到广泛的应用，锥形半导体激光器(即单片集成主振功率放大器)能够获得高功率以及近衍射极限光束质量的光输出，因而日渐受到人们的重视。本论文首先介绍了锥形半导体激光器的理论模型，并采用光束传播法对锥形半导体激光器进行了理论分析，计算了其在不同条件下的输出功率和输出光束的近场、远场分布。在数值分析的基础上，分析了外延结构对光束质量的影响，以及对锥形半导体激光器的器件结构进行了设计。制作出锥形半导体激光器，并对器件特性进行测试，其阈值电流为900mA、斜率效率为0.75W／A、电光转换效率为30％、水平发散角为3.9°、垂直发散角40°，实验结果表明锥形半导体激光器具有良好光束质量。 最后讲述了M~2因子的测量与计算原理并搭建了远场及近场测量装置，测量出锥形半导体激光器的M~2因子，其最小值为1.1，器件最大连续输出功率达到了4.5W并获得了连续输出功率达2.5W以上的近衍射极限光束质量的输出，此时M~2因子为1.3。实验结果表明锥形半导体激光器是人们期望的高连续功率、高光束质量的器件。