半导体激光阵列(一维半导体激光阵列bar和半导体激光叠层阵列stack)是实现大功率输出的有效技术途径,由于其高功率、高效率、体积小、寿命长等优点,目前已广泛应用于材料加工、通讯、医疗、泵浦固体激光器及军事等诸多领域。但是,由于其空间相干性不好,使它的光束质量很差,限制了其在许多领域直接应用,因此改善半导体激光器的光束质量是扩展半导体激光器应用领域的一项必要工作。目前的外腔锁相技术主要都是直接在半导体激光器外部加入一些反馈装置以实现锁相的,这些方法都存在着锁相同时不能保证光束空间对称性以及实际运行中如何对基超模进行选择等问题。光纤相干耦合技术就是先通过光纤阵列将半导体激光阵列的光束进行整型后再在光纤阵列的输出端形成新的外腔,实现锁相的同时整个系统输出的光束也具有较高的空间对称性,进而提高了锁相时的超模质量,更有利于实际应用的需要。由于光纤相干耦合在实际操作中对外腔腔长、腔型等参数比较敏感,因此需要一个完整的理论模型对其进行锁相行为描述。本文利用耦合模理论建立了光纤相干耦合半导体激光器的超模理论模型,推导了该锁相方式下的耦合系数矩阵和超模的近远场分布。发现该锁相方式的更有利于基超模的运转,提高激光器的光束质量。通过对系统的耦合系数的分析,并利用遗传算法对不同的腔型进行优化处理,得到了几种典型腔型的优化结果。通过对各个结果的稳定性的分析得到了适合锁相的外腔腔型。利用光纤相干耦合的方法在实验中以平面镜加凸透镜组成的外腔实现了对半导体激光阵列的锁相,在工作电流略高于阈值电流的条件下得到了线宽小于0.3nm的激光输出。