半导体激光列阵具有体积小、重量轻、功率高和寿命长等优点，可以在军事和医疗等很多领域广泛使用。但是半导体激光列阵的输出光束质量很差，不但发散角大，而且具有严重的像散，这严重制约它了的进一步推广应用。为了克服半导体激光列阵的这一缺点，通常需要采用光纤耦合技术或外腔锁相相干耦合技术来改善其输出光束质量。当前半导体激光列阵光纤耦合主要采用三条技术路线：一种是光纤列阵耦合方法，第二种是单根光纤耦合方法，以及第三种的外腔锁相相干耦合方法。这三种技术有各自的优点和适用领域。光纤列阵耦合方法相对简单，但耦合效果提升空间有限。单根光纤耦合方法需要以高效的光束整形器件为中介，相对复杂，但是如果能解决光束整形器的设计和制作工艺问题，耦合效果会远好于光纤列阵耦合方法。外腔锁相相干耦合技术是在半导体激光阵列外形成新的谐振腔来锁定每个激光单元的位相，从而获得近衍射的相干输出，提高了光束质量和亮度。因此具有极大的发展潜力。 半导体激光列阵的光束整形和光纤耦合技术是当前激光技术领域的前沿，是世界上多数发达国家的热点研究课题，对提升国家的科技实力有很重要的意义。 本论文主要还进行了以下几方面的研究工作： 一、分析了三种特殊端面光纤列阵和一维半导体激光列阵的耦合情况，发现这三种特殊端面光纤列阵和一维半导体激光列阵的耦合效果都很好。其中球顶锥形光纤列阵综合了另外两种特殊光纤列阵的优点，耦合效果更好，更有利于我们获得高质量的激光光束。 二、提出了一种利用微透镜将光纤束和一根较细光纤进行第二步耦合从而同时实现高功率和高亮度激光输出的技术方案。理论分析表明，这种技术可以有效改善光束质量，有一定的实用价值。 三、提出利用多模光纤光栅改善外腔锁相相干耦合方法，并全面介绍了光纤光栅的耦合模理论、物理特性，以及光纤光栅的制备方法。通过实验研究制备了多模光纤光栅。