大功率光纤激光器以其卓越的光束质量、超大的光功率密度、高转换效率、体积小、结构紧凑、易于调制、使用简便以及免于维护等显著特点,已逐步替代固体和气体激光器广泛应用于军事、工业加工、医疗和空间通信等领域。然而,这项技术在未来能否有更大的应用发展空间,却受限于结构紧凑、成本低廉、高亮度和高稳定性的光纤耦合半导体激光泵浦源技术的发展。本文以大功率光纤激光器以及光纤耦合的半导体激光器在激光加工领域及其军事领域的应用为背景,以光纤耦合半导体激光泵浦源模块为主要研究对象,以提高光纤耦合半导体激光泵浦源模块的亮度为主要目的,在对国内外技术路线调研的基础上,采取传导热沉封装半导体激光阵列光纤耦合方法,实现光纤耦合半导体激光泵浦源模块的高亮度输出。本文为了降低光纤耦合半导体激光泵浦源模块的成本,对大功率半导体激光阵列封装技术进行了大量实验研究,总结了大功率半导体激光阵列封装的关键技术问题,并简要介绍了封装流程,最后对自主封装的激光器进行了参数测试。通过参数测试分析了经快慢轴准直的大功率半导体激光二极管阵列的远场特性,为后续光束整形系统和聚焦耦合系统的设计与加工奠定了基础。本文详细阐述了表征激光光束质量标准的光束聚焦特征参数值和半导体激光一维阵列在快慢轴方向上光束参数乘积BPP的表达方式。本文对传导热沉封装半导体激光阵列光纤耦合方法进行了理论和实验研究。根据理论计算,此方案可以将半导体激光耦合进数值孔径为0.22,芯径200μm的光纤;通过实验研究,最终获得耦合进数值孔径0.22,芯径600μm的光纤,输出功率160.5W(直角棱镜和光束整形系统未镀膜),耦合效率74%,插头效率达42.5%以上。同时本文还分析了理论与实验偏差较大的原因,为后续进一步实验提供了指导。本文最后对光纤耦合输出的半导体激光器进行了绕纤实验研究,并结合光线理论分析了弯曲光纤模型中的包层光线传输特性,得出弯曲光纤的传输效率由弯曲半径和弯曲光纤长度共同决定的结论,同时提出了利用绕纤方式甄别光纤耦合输出半导体激光器光束质量的简便方法。