作为一种典型的、且实验上易于实现的非线性耦合系统,互注入半导体激光器系统(MCSLs)由于在高功率激光阵列输出、光存储,以及混沌保密通信等领域的广泛应用而受到人们的额外关注。目前,对MCSLs的研究主要集中在工作参量在小范围内变化时系统所呈现的某些特殊的非线性状态,而对于MCSLs中两个激光器的注入强度偏差、以及频率失谐在较大范围内变化时系统的非线性动力学行为还缺乏深入细致的研究。在本文中,实验搭建了一个由两个半导体激光器构成的互耦系统,研究了两个激光器的相对注入强度以及频率失谐Δf(Δf=f1-f2,f1、f2分别两个激光器的自由振荡频率)在较大范围内变化的MCSLs的动力学行为；系统观测了互耦半导体激光器中呈现的注入锁定、单周期、倍周期、三周期、四周期、多周期、准周期和混沌振荡等复杂的非线性动力学现象,并绘制出了其输出特性随相对注入强度和频率失谐量变化的动力学特征图。研究结果表明,两激光器具有相同的输出特性,丰富的动力学行为主要集中在失谐量约为弛豫振荡频率一半且相对耦合强度较低的小范围内。另外,基于互注入半导体激光器系统的相关理论模型,研究了互注入半导体激光器的混沌同步特性。两激光器混沌输出的相关函数呈现对称分布、且具有两个近似相等的峰值,表明系统呈现随机的超前和滞后混沌同步。