半导体激光器具有体积小、转换效率高、价格低廉、寿命长等优点,因此半导体激光器在医疗、通信、泵浦源、工业加工等领域有广泛应用,但是半导体激光器光束质量较差这一缺点限制了半导体激光器的进一步应用,经过大量研究证实半导体激光器光谱组束的方法可以有效改善半导体激光器的光束质量,可以得到接近单个发光单元光束质量的输出。相比相干合束,光谱组束的方法可以得到大功率的输出,同时便于调制,易于实现。因此半导体激光器光谱组束技术是近年来的研究热点之一。本文研究半导体激光器的光谱组束技术,主要研究工作如下:(1)分析了衍射光栅和半导体激光器光谱组束技术的基本原理,分析了理论线宽的表达式,总结了提高半导体激光器光谱组束输出功率的主要途径:提高单个发光单元的输出功率;提高光谱组束的组束效率;增加参与光谱组束的发光单元的个数。(2)分析总结了现有LDA(diode laser array)光谱组束结构沿慢轴组束存在的问题:巴条Smile效应的影响;慢轴准直镜选取的限制。同时提出了改进结构,加入光束旋转元件(BTS),使光谱组束的方向变为快轴,克服上述缺陷,并且利用980nm标准巴条进行了实验验证,得到了线宽7.7nm,最大功率70W,输出光束水平方向光束质量M2=1.28(0.4mm*mrad),竖直方向光束质量M2=11.2(3.5mm*mrad)的激光输出,在对该结果分析讨论的基础上证实了这种改进结构的有效性。(3)在总结现有光谱组束结构的基础上,分析传输透镜的作用,指出传统结构的系统光程较长,不利于光谱组束,进而提出了改进结构,利用双透镜替代原传输透镜分别实现其准直和汇聚作用,并进行了实验验证,实现连续输出激光功率49.42W,电光转换效率最高42.7%,输出光束水平方向光束质量M2=1.29(0.4mm*mrad),竖直方向光束质量M2=11.6(3.6mm*mrad),快慢轴两个方向都接近单个发光单元的光束质量。对实验结果进行了分析讨论,证实了这种改进结构的有效性。