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高功率半导体激光器随着功率的日益提高其散热问题成为限制其发展的重要因素。为了提高激光器的输出功率、可靠性和稳定性，本论文选取无氧铜微通道热沉来冷却大功率半导体激光器列阵，以实现较低的热阻和良好的温度均匀性。根据传热学和流体力学理论，本论文对微通道热沉进行了热流模型分析，理论推导了微通道热沉的热阻。通过分析，对微通道热沉材料、冷却液、微通道热沉的结构参数以及热沉与激光器列阵条的封装等进行了优化设计。根据实际制作条件，设计了五层结构微通道热沉，采用厚膜光刻曝光化学腐蚀技术、机械加工技术和铜多层焊接技术制备出冷却大功率半导体激光器迭阵的无氧铜微通道。经测试：所制得的热沉热阻为0.648℃／W，与理论推导相符。