半导体激光器及其列阵的输出光束是椭圆高斯光束，在垂直于p-n结平面方向(快轴)上，发散角(全峰值半宽度)约为30°～40°，而在平行于p-n结平面方向(慢轴)上的发散角约为6°～12°，快轴方向的发散角远大于慢轴方向的发散角，因此，用一个简单的透镜无法实现快轴与慢轴方向的同时聚焦。而大多数实际应用中，为了获得较好的光束质量，需要将半导体激光器及其列阵与光纤耦合输出，因此，研制半导体激光器及其列阵的光纤耦合输出模块，成为一个复杂而又刻不容缓的技术问题。 本文根据半导体激光器及其列阵的光束特性，分别采用不同方法研制出了高效高功率的光纤耦合模块，其主要内容如下： 1．对条宽为100μm，发光区厚度为1μm的高功率半导体激光器，采用双曲面微透镜将其与芯径为50μm的多模光纤耦合时，耦合效率为80％。 2．对上述激光器采用芯径为200μm，数值孔径为0.22，芯层折射率为1.61的光纤柱透镜准直后与同样规格的多模光纤进行耦合时，耦合效率最高可达88％，光纤输出功达2W，并用ZEMAX软件进行了仿真设计。 3．利用双曲面微透镜列阵进行19个发光点的半导体激光器与包含19根光纤的光纤排耦合，然后将光纤集束，可以达到75％的耦合效率；为了获得更高的光功率密度，我们利用聚焦透镜将光纤束输出的光耦合进一根400μm的多模光纤中，从而获得了2×10~4W／cm~2的光功率密度和25W的光输出功率。 4．利用光纤柱透镜进行半导体激光器列阵与光纤排的耦合，获得了78％的耦合效率。 5．利用微光学元件(BTS与HOC)将具有19个发光单元的cm条激光器耦合进芯径为400μm、NA=0.22的单根光纤中时，获得了64％的耦合效率。