高功率光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、易散热等特点,在工业加工、军事国防等领域具有重要的应用。光纤合束器是高功率光纤激光器的重要部件,能将多路光纤耦合半导体激光合束至一根光纤输出,从而为光纤激光器提供泵浦源。合束器的性能直接决定了光纤激光器输出功率上限,本文从泵浦耦合效率及锥区热效应两个方面对高功率光纤合束器进行优化设计与制作,主要工作内容如下:一、基于几何光学理论,研究了锥形泵浦光纤中泵浦光入射角度、拉锥比等参数对于泵浦光归一化泄漏位置的影响。利用仿真模型全面分析了泵浦光纤拉锥参数以及泵浦光纤与信号光纤之间的熔融深度对合束器性能的影响,最终得出了制作侧面泵浦/信号合束器的最优参数。二、研究了合束器锥区玻璃中OH-离子产热机理。利用有限元分析法分别建立了合束器锥区在空气与热沉结构中的仿真模型,利用该模型分别分析了瞬态和稳态两种情况下合束器锥区的温度场分布。结果表明合束器锥区热效应的温度梯度主要分布在轴向,且输出端温度最高。三、利用拉锥-熔融法制作了（2+1）×1泵浦/信号合束器,制作中信号光纤采用了模场面积更小、输出光束质量更好、成本更低的14/250μm双包层光纤。分别测试了合束器泵浦耦合效率以及正反向信号光插入损耗。该合束器的泵浦耦合效率为95%,正反向信号光插入损耗分别为0.065 d B、0.125 d B。该合束器的侧面耦合方案在泵浦耦合效率少量损失的前提下有效保障了信号光的传输效率。四、利用扭转打结法制作了（6+1）×1端面泵浦合束器,制作中信号光纤同样采用了14/250μm双包层光纤。分别测试了合束器合束器泵浦耦合效率以及锥区封装前后的温度变化。端面泵浦合束器泵浦耦合效率为98.1%;在130 W输入功率时,封装后合束器锥区温升为1.7℃,相比于封装前下降71%,与仿真结果吻合。该合束器的设计参数与制作工艺能为更高功率的激光合束器提供拉锥和散热指导。