450 nm波长的蓝光半导体激光器是近年来国际重要发展趋势，具有广泛的应用前景，本文研究了蓝光单管模式特性以及基于蓝光单管的空间合束，主要工作如下。

（1）基于半导体激光器谐振腔盒式模型，推导模式结构、探究测量方法。搭建模式测量实验装置，研究蓝光模式结构，发现模式重叠。蓝光单管近场模式符合多个纵模组内p阶侧向模式结构，但相邻纵模组的侧模重叠。0.32 A阈值电流下，纵模组内p=2阶侧模与它相邻纵模组的p=4阶侧模重叠，p=1阶侧模与它相邻纵模组的p=3阶侧模重叠。3 A额定工作电流下，p>4阶模式被激发，高阶模式重叠难以分辨，但仍具有明显空间规律。

（2）研究了模式能量分布变化规律。0.32 A阈值电流下，在不同模式间能量周期性转移现象明显；电流从0.32 A增大至3 A，纵模组在0.32 A电流下激发的若干起始纵模组右侧不断增多，能量峰值不断右移，产生光谱展宽和波长漂移。

（3）进一步开展蓝光空间合束研究。基于5 W单管PLPT9 450LB_E，仿真设计3×10合束结构，实验获得99 W蓝光输出，光纤芯径200 μm、数值孔径0.22NA，总耦合效率约77.3%。