针对高功率808 nm激光器泵浦源的应用需求，设计并制备了InGaAsP/GaInP材料体系的无铝有源区半导体激光器。使用双非对称的限制层及波导层结构，降低了P侧材料的热阻及光吸收。优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As和P混合材料的生长条件，制备出界面陡峭的四元InGaAsP单晶外延薄膜。制作的激光器室温测试阈值电流为1.5 A，斜率效率为1.26 W/A，10 A下的功率达到10.5 W，功率转换效率为58%。连续电流测试最大功率为23 W@24.5 A，准连续电流测试最大功率为54 W@50 A，没有产生灾变性光学损伤(COD)。在15 A电流加速老化下，激光器工作4 200 h未出现功率衰减及COD现象，说明制备的无铝有源区808 nm激光器具有高可靠性的输出性能。

设计并制备了一款短波长红光640 nm的大功率半导体激光器。利用金属有机化学气相沉积技术生长了AlGaInP材料的激光器外延层，其中，限制层使用低折射率的AlInP材料，有源区使用张应变的GaInP/AlGaInP量子阱。外延层有源区的光致发光谱出现两个分裂的发光峰，位于627 nm及616 nm处，分别对应于电子到轻空穴及重空穴的跃迁。对芯片窗口区域进行选择性Zn扩散，量子阱原子发生混杂，波长蓝移了43 nm。不带非吸收窗口的器件在1.9 A发生腔面灾变性光学损伤（COD），功率为1.4 W。而带窗口结构的器件没有产生COD，功率输出受限于热饱和，最大功率为2.3 W。室温连续电流测试，1 A下波长为639 nm，1.5 A下波长为640 nm。器件水平发散角为6°，垂直发散角为41°。

利用Zn扩散形成非吸收窗口的技术, 制备了大功率660 nm半导体激光器。在芯片窗口区用选择性扩Zn方式, 使得窗口区有源层发光波长蓝移了61 nm, 有效降低了腔面的光吸收。制备的激光器芯片有源区条宽为150 μm, 腔长为1000 μm, p面朝下用AuSn焊料烧结于AlN陶瓷热沉上。封装后的器件最高输出功率达到了4.2 W, 并且没有出现灾变性光学腔面损伤的现象。半导体激光器的水平发散角为6°, 垂直发散角为39°, 室温1.5 A电流下的激光峰值波长为659 nm。使用简易的风冷散热条件, 在1.5 A连续电流下老化10只激光器, 4000 h小时仍未出现失效现象。可见, 所制备的660 nm半导体激光器在瓦级以上功率连续输出时同时具有可靠性高及使用成本低的优势。