蓝光半导体激光器具有稳定性高、电光效率高等优点,主要用于高反射材料的激光焊接、电力输送、电动汽车、军工的增材制造以及高反射材料的激光焊接、医疗、水下通信、激光泵浦、航空航天燃烧室等多个领域,是目前国际上的重要发展趋势。为了获得高功率、高光束质量的光束,结合常见的四种合束方式——空间合束、偏振合束、波长合束以及光谱合束,本文将充分利用波长合束的原理及性质,然后根据体布拉格光栅的性质设计了针对体布拉格光栅的合束模型,再针对蓝光半导体激光器的性质设计了基于星形反射的蓝光半导体激光器波长合束的装置及方法并进行成像分析,主要研究内容如下。（1）分析了450 nm的五波长合束的基本结构,选用了430 nm、440 nm、450 nm、460 nm和470 nm五种波长进行设计,最终波长合束的波长范围为413 nm～487 nm,五波长合束的合束效率约为26.54%,单管快轴束腰半径为2=1.58),慢轴束腰半径2=1008),发散角大约为56°×8.6°（95%能量）。在快、慢轴上的光束参量乘积（BPP）分别为≈0.378)8)·8)(6(9、≈3.758)8)·8)（6（9。（2）基于五波长合束的输出特性,分析了体布拉格光栅对于光谱以及角度的选择性。先假设体布拉格光栅的空间的频率是1250线/8）8）,入射光束的中心波长是4509)8),体布拉格光栅的宽度是18)8),平均折射率约为1.4867,光栅的倾斜角是=0°（反射型体布拉格光栅、非倾斜）或90°（透射型体布拉格光栅、非倾斜）。当透射型体布拉格光栅的折射率调制量是3008)的时候,衍射效率的最值依据折射率的调制量发生较大的变化。（3）根据波长合束的要求,分析了蓝光波长合束的透射型体布拉格光栅对波长合束衍射效率的影响因素。反射型体布拉格光栅主要挑选光谱,它的偏转角在20°～180°之间,垂直入射的角度选择性在20 mrad～80 mrad之间,光谱选择性在0.02 nm～2 nm之间,绝对衍射效率可以高达99%。透射型体布拉格光栅主要挑选光束的角度,它的衍射光束从反面出射,偏转角在5°～150°之间,角度选择性在0.28)（6（9～88）（6（9之间,光谱选择性在0.49）8）～189）8)之间。针对体透射型布拉格光栅的特点,提出了两束光和三束光波长合束的物理模型,分析了影响透射型体布拉格光栅波长合束的衍射效率的因素——体布拉格光栅的发射和吸收率、衍射率、入射光的入射功率等,最终能够计算得到其合束效率约为72.57%。（4）为了进一步提高波长合束的效率,提出了一种基于星形反射的蓝光半导体激光器波长合束的装置及方法。利用波长合束的方法,针对波长为450 nm附近的蓝光,利用半透半反棱镜和内柱面反射镜,进行了8个波长的入射光的波长合束,每个单管的功率为4.8 W、线宽20 nm,以2.57 mrad（FWHM）的远场发射角发射,经过快轴准直镜、慢轴准直镜等光学元件,最终能在输出耦合镜后形成一个功率约为25 W、线宽约为20 nm的输出光束。