半导体激光器的热特性直接关系到器件的退化,稳定性和输出功率,是衡量激光器的重要参数。因此,对半导体激光器热特性的准确模拟和分析是半导体器件封装的重要课题。本论文研究了基于高功率串联式LD模块的热特性,分析推导了多芯片组件的相关理论,并利用ANSYS有限元软件分析模拟了该模块的封装。通过改变环境条件、材料参数、结构参数等方法模拟分析模块芯片、焊料、热沉等各个环节对热分布的影响,并得到了经过优化的LD串联模块的热分布图和热阻。然后我们测量出不同边界条件下LD模块的I-V特性、I-P特性和光谱特性曲线,实验结果证明了我们利用有限元软件模拟的准确性和合理性。通过ANSYS软件模拟分析的结果,我们分别研究了对流边界条件和等温边界条件下LD模块的热特性,并发现:在对流边界条件下由于热量无法有效散发出去,外部散热问题是器件温升的主因;等温边界条件下热量能够及时散发,内部热阻和热源分布对模块温升起主导作用。根据模拟优化的结果,最后我们设计、组装并调试了一种适合多管芯串联LD模块的温控系统。