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在激光测距、制导、指示领域,相比传统激光,1550nm激光具有穿透烟雾能力更强、对人眼伤害较低、位于已被大量装备的硅探测器工作波段之外等优点。In GaAlAs材料的导带偏移量（ΔEc）较高,使得其在高温下对电子、空穴的限制能力更强,是一种较为理想的1550nm大功率半导体激光器材料。本文提出实现输出功率超过10W的1550nm InGaAlAs大功率脉冲激光器。基于应变量子阱理论和材料性质,设计采用In0.68(Al0.24Ga0.76)0.32As量子阱层、In0.44(Al0.24Ga0.76)0.56As势垒层、InP包层、组分渐变InGaAlAs波导层、In0.52Al0.48As载流子阻挡层。优化了端面反射率以获得高输出功率,高反膜反射率为98%,增透膜反射率为11%。利用等效折射率近似法计算了脊波导参数,为保证对光场的限制和器件的可靠性以及大功率输出,刻蚀后剩余包层厚度0.10.3μm,脊波导宽度为100μm。为进一步提升激光器的输出功率和斜率效率,一方面采用非对称分别限制结构（SCH）,可将斜率效率提升为0.41W/A、输出功率提升为12.2W@30A。另一方面,在端面镀膜前在氮气中进行预处理,以及在端面附近的p面电极和p-InGaAs接触层之间引入长25μm的非电流注入区,提高激光器的光学灾变损伤（COD）阈值并降低端面化学腐蚀损伤。半导体激光器的失效源自暗线缺陷（DLD）、机械损伤、焊料失效、欧姆接触不良。设计通过老化筛选、降低半导体材料中的缺陷密度、优选接触电极材料、焊料、热沉材料、选择漏气率小于5×10-3Pa cm3/s的全金属封装来提高激光器的可靠性。对MOCVD外延生长、脊波导刻蚀和欧姆电极制备工艺进行了优化。MOCVD优化参数包括生长温度、界面生长中断时间、反应室气压和V/III束流比,XRD和PL测试结果显示外延质量良好。制备脊波导时采用粘度较低、厚度较薄的光刻胶,缩短曝光时间,并采用干法反应离子刻蚀（RIE）来获得侧壁光滑的倒台型脊波导。通过控制AuGeNi合金退火时间、TiPt电极热处理温度和处理时间,获得良好的欧姆接触。采用柱透镜进行光束整形,仿真结果显示垂直发散角为0.92°。测试结果显示,所有样品的输出波长在1550nm±20nm范围内,谱宽<15nm,峰值功率≥10W、垂直发散角≤1°,均达到设计要求。所有样品经过高低温存储和随机振动测试后,光功率变化幅度均小于10%,且输出功率均超过10W。经过电老化后,有一只样品失效,2只样品输出功率低于10W,源自烧结空隙。烧结空隙导致大功率激光器芯片工作时产生的热量无法有效传导至热沉,热量在器件内部积累,破坏芯片内部结构,导致激光器失效或输出功率退化。