半导体激光器体积小、效率高、寿命长、性能稳定,与传统固体和气体激光器相比有很大优势。但是半导体激光器自身的光束质量差,限制了其在很多领域的直接应用。掌握半导体激光器远场光分布及其光束传输特性,并对光束进行整形,提高光束质量,将高光束质量大功率半导体激光进行光纤耦合输出,从而扩展其应用范围,意义重大。　　 本文以促进大功tn245率半导体激光器在激光材料加工领域的直接应用为背景,以光纤耦合输出大功率半导体激光器为主要研究对象,以提高大功率半导体激光器的输出功率和光束质量为目的,针对半导体激光阵列的发光单元多,整体光束质量差,光纤耦合难度大的问题,采用平板玻璃堆光束整形的方法,提高半导体激光阵列的光束质量,并耦合进光纤。　　 本文首先以半导体激光器波导结构为基础,采用厄米-高斯模型、超高斯理论及傍轴光束传输理论,描述了大功率半导体激光器的光场分布及光束传输特性。　　 本文对不同的激光光束质量评价参数进行了分析,对比了各自的优缺点、适用范围及相互之间的关系。特别针对半导体激光一维阵列和二维阵列,给出了描述其光束质量的表征方式。　　 本文从半导体激光的整形原理出发,介绍了不同的光束整形方法,设计了一种能够有效改善半导体激光光束质量的平板玻璃堆光束整形方法,对这种方法进行了理论分析和ZEMAX光学软件模拟。分别对阶梯反射镜整形方法和平板玻璃堆整形方法进行了实验分析,证明了平板玻璃堆整形方法能够有效的改善半导体激光阵列的光束质量。　　 本文最后对大功率半导体激光光纤耦合技术进行了理论和实验研究,根据光纤耦合条件,整形后的半导体激光光束经过透镜准直、扩束、聚焦后可以耦合进数值孔径为0.22,芯径为300μm的光纤中;实验过程中,将整形聚焦后功率为773W的半导体激光耦合进数值孔径0.22,芯径600μm的光纤中,输出功率为664W,光纤耦合效率为85.9％,功率波动范围在±1％以内,实现了稳定的高光束质量大功率半导体激光光纤耦合输出。