本文以大功率相干半导体激光列阵在相干激光雷达等方面的潜在应用为背景,系统分析了半导体激光相干列阵的原理和实现方法,提出了以面发射分布反馈激光器为单元、使用光格子结构最终形成大功率半导体相干激光列阵的方案,并提出了相应的设计结构,进行了参数优化分析,最后提出了未来的研究框架。论文基于光束相干原理和激光列阵理论,认为相干激光列阵的实现本质上是列阵内锁相相干的实现。文章通过对比分析应用目标与半导体激光列阵相干性能极限,指出半导体相干激光列阵研究的困难本质上由半导体材料本身的物理性质和半导体工艺水平所决定。得出要实现实用的相干列阵,需要选用合适的激光单元和锁相列阵耦合方案,并通过附加线宽压缩机制逐步压缩激光线宽。其中,激光单元的类型和单模性能最终决定了其激光相干列阵的最高相干性能。文章通过分析现有实现方案,认为面发射分布反馈(SE-DFB)激光器可作为大功率列阵相干单元;基于波导共振原理的光格子结构可作为普适的列阵耦合结构。本文还提出了自己的相干列阵结构和SE-DFB激光单元设计结构,并用耦合模理论验证了其良好的大功率单模性能,并优化了光栅占空比等参数,并指出了该型激光器的不足和研究契机。论文最后提出采用非矩形光栅、形成器件闭环设计平台和建立新型在线实时监控系统的构想,以改善其性能,推动其最终实现。