半导体激光器在光电子领域中意义重大,应用范围十分广泛其中包括激光打印机、光传感、光通信等。半导体激光器在近年来发展越来越迅速,其工作功率也越来越大,此外,半导体激光器作为一种高效能源应用范围也扩展到医疗、军事等领域。半导体激光器的封装结构是决定器件温升与热阻重要的因素,温升与热阻又直接决定了半导体器件的光转化效率和激光器的光谱,随着激光器的功率变大趋势加强,散热必将会成为一个重要的瓶颈,所以优化封装结构已经十分必要,对于今后半导体激光器的发展有重要意义。本文利用PN结结电压随温度的变化关系,实现对大功率激光器巴条的热阻测量,并且通过工程的方法仪器化热阻测量,结合结构函数方法,能够清晰的分辨出激光器巴条热量传递路径上的各层结构热阻,并将测量结果与红外热成像结果进行比较验证,该方法可以实现对大功率激光器热阻的测量。用电学法对半导体激光器热特性方面进行了研究,本文主要包括以下几项工作:自主研发了大功率激光器热阻仪,主要包括逻辑设计部分和功能电路设计与机箱设计部分。其逻辑设计部分是基于FPGA,用异步串口通信协议实现的,其模块主要包括串口接收模块、串口发送模块、波特率发生模块、控制模块,最终将串行的数据转换为并行可执行的命令,来完成与PC机的通信,实现热阻仪电路部分的电流控制与开关控制,并且实时采集被测器件的电压与电流反馈到PC机,以实现实时监测的目的;其功能电路部分的电路设计主要包括工作电流电路的设计、测试电流电路的设计、开关电路的设计、采集放大电路的设计。FPGA将PC机发送的串行数字信号转化为数模转换器可识别的信号,数模转化器输出恒定的电压信号,通过工作电流电路和测试电流电路实现恒定电流输出,用开关电路对电流进行开启以控制被测器件的加热时间,当被测器件温度上升到稳态时关断大功率的工作电流,切换到不影响温升的小电流,然后利用采集放大电路将采集到的电压信号传递到电脑进行后期的处理;其机箱设计部分主要包括散热设计和装箱。基于测量光功率的方法,通过电学法测量出激光器未发光时的热阻和其发光时的热阻。利用热阻原理将热阻值转化为温升,通过温升的变换计算出器件的光功率,通过光功率与总功率计算出光转化效率。最后利用红外法对实验进行了验证,通过红外测试仪在测量热阻的同时测量器件的温升,并且通过大功率半导体激光器测试仪对其光转化效率进行验证。本文的研究成果有利于提高我国商业化半导体激光器器件热阻测试设备的技术指标与水平,在半导体激光器的热阻测试领域具有重要的理论意义和应用价值。