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半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等诸多优点，在国民经济的许多领域得到广泛应用。在过去二十年里，半导体激光器在光纤通信、光盘存储、显示设备和计算机外部设备等领域中起着重要作用。半导体激光器也可作为固体激光器的泵浦源，二极管泵浦的全固态激光器已经成为激光技术和激光工业的一个热点。作为泵浦源，半导体激光器组件需要能提供稳定的高输出功率。高功率半导体激光器的温升是其实际应用中的一个重要问题。温升导致激光器阈值电流增加、发射波长红移、模式的不稳定、器件寿命的降低和其它不利影响。因此，高功率半导体激光器热特性的研究是激光领域的一个重要研究方向。
该论文主要内容：
(1)在简要介绍半导体激光器的发展历程和激射原理后，讨论了激光器内部结构和特性参数的关系，特别是半导体激光器阈值电流和微分外量子效率的温度效应，不同注入电流、占空比下的热耗散功率。对半导体激光器热特性参数：热阻和热弛豫时间，进行了分析和讨论，给出了热特性参数与激光器芯片和热沉参数之间的关系。
(2)在不同的工作条件下，测试了808nmGaAs/GaAlAs半导体激光器阵列和905nm半导体激光器的各种性能，特别是阈值电流和激射波长的温度关系。通过在不同占空比下光谱测试，获得了不同封装类型半导体激光器的热阻值。
(3)分析了半导体激光器有源区温度的动态变化。一般地，温度变化的时间过程是一个可以用热弛豫时间参量来表征的指数变化过程。对于准连续工作、用于固体激光器泵浦源的半导体激光器组件，相对于脉冲宽度短的热弛豫时间由于好的光谱匹配将会有利于提高泵浦效率；对短脉冲工作状态，较大的热弛豫时间会有利于提高峰值输出功率，因为在脉冲持续时间内温升较低。该论文提出了一种新颖的测试半导体热弛豫时间参量的方法，通过使用BOXCAR测试激光器时间分辨光谱来得到热弛豫时间。
(4)对于高功率半导体激光器组件应使用主动冷却技术进行散热。微通道热沉是一种有效的冷却技术。分析了不同热沉结构的热流，根据传热学和流体力学理论，进行了微通道热沉中的热流分析，得到了流体中的温度分布。
最后一部分是对论文的总结。