由于半导体激光器的高效率、小体积和高可靠性,已成为最具竞争力的军用激光器,发达国家为此投入了大量人力、财力竞相研究开发应用。大功率半导体激光器采用光纤耦合输出方式不仅简化了器件的应用,改善了输出光束的非对称性,同时还可以简便地实现多个半导体激光器的光源之间的输出光耦合或组合,得到更高的功率输出。本课题的目的是:通过大功率半导体激光器与光纤的双向耦合,建立新型相干耦合的高光束质量大功率半导体激光器,以获得高的焊接速度和良好的焊接质量。本课题首先使用柱透镜耦合方案作为双向耦合的先行方案,使用光学设计软件模拟半导体激光器的光斑在经过光纤柱透镜后的整形变化,指导了使用光纤柱透镜进行大功率半导体激光器列阵与光纤密排阵列耦合的方法。本课题通过理论和实验创新,设计了一种用于大功率半导体激光器与光纤阵列耦合的双面耦合微透镜,并尝试使用准分子激光器进行刻蚀加工。实验研究了准分子激光器刻写有机玻璃微透镜的工艺参数,并尝试性的将微透镜阵列应用到耦合实验中。对于双向耦合实验,光纤柱透镜的耦合方法目前比较成熟,在实验中发挥了较大的作用,实验结果比较理想。微透镜由于制作工艺及实验手段上存在的困难,耦合效果无法超过光纤柱透镜耦合方案。