高功率半导体激光器由于具有电光转换效率高、输出功率高、寿命长、体积小和易集成的优点被广泛用于固体激光泵浦源、工业精加工、医疗美容、智能传感等领域。随着应用领域的拓展,实际应用对高功率半导体激光器的可靠性和高温特性提出了更加苛刻的要求,使其综合性能的提升面临着更大的挑战,而目前国内外半导体激光器领域对这些研究报道有限,这就更加迫切地需要深入研究高功率半导体激光器件在实际工作条件下影响其性能输出的内部机理,从而为高功率半导体激光器芯片研制和器件实际应用提供重要的指导意义。高功率半导体激光器封装产生的应力对其可靠性影响巨大,直接决定其性能的优劣,如何控制封装应力显得尤为重要;同时,高功率半导体激光器在高温条件下性能输出变化巨大,难以满足直接应用的需求,在高温条件下激光器内部能量损耗机制更是尚不明确,因而本文将以微通道水冷封装的高功率960nm准连续半导体激光阵列为研究对象,主要研究阵列的应力分布和在高温下的输出特性,为高功率高可靠性半导体激光器阵列的研制提供重要的指导意义。本文主要研究内容和结果如下:(1)高功率准连续半导体激光阵列由多个发光点并联组成,每个独立发光点性能影响着整个阵列的性能表现。首先,利用应力理论分析推导出计算封装后激光阵列中独立发光单点的应变表达式,建立起应变与波长漂移之间的关系;其次,通过实验中搭建的单点测试系统获得了阵列中每个发光点的阈值电流、斜率效率、光谱和功率等光电特性,根据0.1%(100μs,10Hz)的低占空比下每个发光点的波长进而获得对应应变大小,结果显示,应变大小和类型与其系列输出特性密切相光,压应变会导致器件波长蓝移、阈值电流降低、功率和斜率效率升高,张应变会导致波长红移、阈值电流升高、功率和斜率效率降低,通过该方法获得的应力分布基本可以预测阵列性能的变化规律,这对高峰值功率、高可靠性的半导体激光阵列的研制具有重要的指导意义。(2)通过精密控温系统测试高功率准连续激光阵列在10-80℃范围内峰值功率、电光转换效率、工作电压和光谱等一系列光电特性。首先分析了各项性能参数的变化,随着温度的升高,激光阵列的输出功率降低、工作电压下降、中心波长红移、光谱展宽、电光转换效率下降;其次结合输入能量损耗分布的理论分析,给出了激光阵列中能量损耗在不同温度下占比分布,结果表明:工作温度从1 0℃升高到8 0℃后,电光转化效率从6 3.9 5%下降到4 7.6 8%,其中载流子泄漏损耗占比从1.93%上升到14.85%,是导致电光转换效率下降的主要因素,该研究对高峰值功率半导体激光器阵列在高温中的应用和高温下的芯片设计具有重要的指导意义。