半导体激光器作为激光技术领域的重要器件之一，具有体积小、亮度高、稳定性好等优点，逐渐成为人们关注和研究的热点。但半导体激光器发散角大、光束质量差、快慢轴光束质量不一致，在一定程度上限制了它的应用。随着光纤耦合技术的飞速发展，通过光纤耦合技术可以改善半导体激光器的这些问题。单管半导体激光器作为独立的发光单元，无“Smile”效应，不需要复杂的光学整形系统，只需将多个单管半导体激光光束耦合进光纤即可实现高功率高亮度的输出，具有广阔的应用前景。　　论文将34路波长为975nm、输出功率为10W的单管半导体激光光束通过曲面空间合束后，使用两片柱面镜聚焦耦合进芯径200μm数值孔径0.22的光纤中，依据ZEMAX模型设计出相应的机械结构，并进行装调测试，完成高功率多单管半导体激光系统样机。论文的主要内容包括:　　1)分析对比了大功率多单管半导体激光器的空间合束技术，由于曲面空间合束的排列方式可以大大提高单管半导体激光器在合束时的排布数量。因此采用曲面空间合束的方式设计出17路多单管半导体激光系统的光源模块。　　2)根据空间合束后光束的特点，通过分析对比三种不同的聚焦系统，最终选定使用两片柱面镜对光束在快、慢轴两个方向分别聚焦耦合进入光纤，并利用偏振合束技术实现功率倍增。在ZEMAX中建立了34路多单管半导体激光器光学系统，得到理论上最大输出功率309.04W，耦合效率90.89％的模拟结果。　　3)手动装配出一台17路单管半导体激光系统，并对该样机进行测试。在10.5A的驱动电流下，输出功率为100.5W，系统耦合效率68.46％。该系统作为自动化设备机器视觉学习的样机，在设备高精度的保证下有望实现更高的输出功率及耦合效率。