半导体激光器阵列(LDA)封装过程中引入的应力是影响器件阈值电流、光束特性和寿命的重要因素, 需要一种简单有效的测试半导体激光器阵列应力的方法评估检测器件封装的质量。分析了应力改变电荧光偏振度(DOP)的一系列理论机制, 并通过对条形激光器阵列在荧光条件下偏振特性的测量, 研究了几种不同封装形式的条形激光器阵列的荧光偏振度随外加应力的变化性质。实验表明, 半导体激光器阵列的偏振特性随驱动电流的增加变化明显, 尤其是在阈值电流附近, 偏振特性急剧变化。当有局部外力作用器件时, 器件的荧光偏振度分布明显变化。通过对多个不同材料封装器件的荧光偏振度测试比较, 发现不同的材料和封装形式对管芯引入的封装应力有明显的差别。

对体布拉格光栅(VBG)作为波长选择元件的外腔半导体激光器的波长锁定进行了实验研究,报道了连续运转输出功率达43.5 W的半导体激光器阵列的体布拉格光栅波长锁定实验结果, 给出了不同热沉温度下的稳定的波长锁定结果, 说明采用体布拉格光栅外腔将减小半导体激光器的温控压力。实验中发现, 随着注入电流的增大, 输出激光功率逐渐增强, 锁定的激射波长向长波长方向偏移。在输出功率为34.5 W时, 波长红移约0.56 nm。这一移动与实验测量的体布拉格光栅的温度特性相吻合。连续和高占空比运行、高输出功率情况下, 在器件的设计和使用时应该考虑这一效应。

根据固体激光器抽运的技术要求，设计了一种具有水冷装置的大功率半导体激光器二维阵列模块，并对半导体激光器热沉和致冷系统的热流进行了分析。在不同占空比下，对该模块进行了测试与分析。该模块的中心波长为810 nm，光谱半峰全宽(FWHM)为2.5 nm，工作电流为110 A(200 μs，10%占空比)，循环水温为15 ℃时输出峰值功率为280 W。结果表明，该封装结构在占空比小于5%时器件工作特性良好，在10%占空比下也可正常工作。利用该模块可以组合成多种几何结构、功率更高的半导体激光器组件。