半导体激光器具有转换效率高和使用寿命长等众多优点，但由于自身结构导致的光束质量差和功率密度低的缺点，使得半导体激光器很难作为千瓦、万瓦级直接光源应用在材料加工和国防领域。如何获得高功率、高光束质量的半导体激光光源已成为国际上的重大瓶颈技术问题，美、德等国已将其列入国家级重大计划进行攻克，激光合束被证明是解决该难题的关键技术，美国应用该技术，预实现近衍射极限、100KW级的半导体激光合束光源，以用作高能激光战术武器；德国利用激光合束技术已开发出系列高效节能半导体激光加工机应用在工业加工领域。本论文从常规激光合束和外腔反馈光谱合束两方面来进行高功率、高光束质量半导体激光合束光源的研究，完成主要工作如下：1）提出了一种单片器件实现光束穿插、光束质量提高近1倍的整形方法，获得授权发明专利1项，设计并研制出连续功率500W、光束质量12.4mm·mrad的直接输出光源，该结果发表在《中国激光》2012年39卷上。2）为满足工业应用需求，研制出连续功率935W、600μm光纤耦合输出半导体激光柔性加工光源，作为直接光源成功应用于金属薄板焊接，经查新，国内尚未见报道，该结果发表在《中国激光》2013年40卷上。在此基础上提出了将半导体激光光源应用于钢轨清洗、钢轨修理及导线清洗的三种方法，获得授权发明专利3项。3）首次提出并实现了基于透射光栅的外腔反馈光谱合束半导体激光光源结构，研制出输出功率50.8W、光束质量3.34mm.mrad的单激光线阵光谱合束光源，其结果发表在《Optical Express》2013年21卷上，审稿人评价：合束功率和光束质量均优于其他（The coupled output power is very higher and the beam quality ismuch better than others）。4）研制出中心波长为800nm三激光线阵和中心波长为970nm三激光线阵的外腔反馈光谱合束半导体激光光源，证明该合束结构对于不同波长的多个激光单元进行光谱合束的适用性，并提出了将常规激光合束和外腔反馈光谱合束相结合的合束结构。