大功率激光器被廣泛應用于各種合金或鋼材的打標、切割及表面硬化等。某些場合激光器工作于1%或以上占空比的脈沖模式下以期獲得更高的光能強度。這一方式在避免激光器過熱的同時仍可在短時間內(nèi)提供極高的光功率。

　　盡管半導體激光器是現(xiàn)有光電轉換效率最高的方式，但也鮮有能達到50%以上轉換效率的實例。 這意味著那些出光功率在100 W或以上的器件同時需要處理至少100 W的熱能。根據(jù)光發(fā)射過程中的物理原理，激光器只能在電流和光強度非常高的狀態(tài)下工作，高功率激光Bar也不例外。如同其他所有的功率半導體器件，多個互相緊靠著的單管器件將超大量的熱能匯集在了極小的一個體積內(nèi)。

　　更為令人不安的是，一個激光器受熱愈多，其將電能轉換為光能的效率愈低。因此一旦一個激光Bar無法得到有效的冷卻，它的溫度就會升高，從而導致光電轉換效率降低并進一步帶來更多熱量，這將導致一個災難性的結果，我們稱之為“熱逸散”。

　　因此需要進行可靠性測試。在器件任何測試或老化過程中，有兩種基本方式來控制激光器溫度恒定，激光器熱沉及空冷/水冷底板直接接觸的方式，常用于80 W以下的中等功率器件。對于大功率激光器則會采用內(nèi)部自有的水冷微通道，這一結構允許冷卻水在激光器下方約100 μm處通過。良好的溫度控制是測試任何激光器可靠性的前提，畢竟所有的重要指標都與溫度直接相關。

　　老化及特性測試

　　在量產(chǎn)過程中，總會有一些工藝上的差別，例如某特定部件的厚度的不一致，無論是系統(tǒng)性的還是隨機性的。為了確保合格率，所有厚度偏差在指定規(guī)格內(nèi)的部件都被認為是合格的，這種情況對于每個獨立部件或材料成分都是如此。

　　當特定的一組隨機差異作用于一獨立產(chǎn)品時，有時會導致某種明顯失效的發(fā)生，甚至是經(jīng)特性檢測合格的產(chǎn)品的壽命縮短。這些早期發(fā)生的失效，即我們說的“Infant Mortalities”，可以通過制造流程中對產(chǎn)品的加速老化并監(jiān)測特性參數(shù)的變化來加以甄別。

　　一個老化的流程通常應使器件工作于大負荷電流或高溫環(huán)境下，生產(chǎn)者可通過在老化前后測量激光器的波長、功率、遠場等各種參數(shù)來淘汰那些表現(xiàn)出極端變化的產(chǎn)品。

　　特定產(chǎn)品的實際規(guī)格以及最合適老化方法的參數(shù)必須通過大量的實驗來確定。品質管理人員需要綜合考慮測試/老化的成本以及不合格產(chǎn)品流出或合格產(chǎn)品的誤判。

　　某些依存于時間、溫度的失效的原理已經(jīng)為大家所了解，亦可在一定精度范圍內(nèi)被準確預判。例如，通過確定激光器中特定半導體結構的激發(fā)能量，我們可以預測在特定溫度下光功率（電流）下降固定值所需要的時間。這會直接提升激光器的預期產(chǎn)品壽命這一對用戶來說極為關鍵的參數(shù)。

　　對激光器進行老化的另一個好處是使其幾個重要參數(shù)在經(jīng)過一段時間的連續(xù)工作后趨于穩(wěn)定。例如一個全新的激光器的光功率輸出及波長在未達到穩(wěn)定值的初期會急劇變化。

　　對大功率激光器的評價需要其基本的光學特性得到較好的控制。經(jīng)?？梢钥吹降氖?，由多個激光器Bar發(fā)出的光被耦合入另一個器件，如某個裝有透鏡的外部諧振腔。而光與這些微透鏡間的耦合效率則取決于近場和遠場光束兩者是否都能被較好的控制。

　　當一個激光器完成組裝后，不同材料間熱膨脹系數(shù)的差異導致的熱應力會造成Bar的彎曲形變。在這種情況下，Bar上所有的單管發(fā)射器將不再是呈直線排列。這樣的彎曲將直接影響到激光器與某外部諧振腔（如：Nd：YAG腔）之間的耦合效率，與此類似的情形還有激光光束遠場特性不對稱造成的耦合效率降低。因此這些特性才成為器件規(guī)格中非常重要的一部分。

　　光的波長會影響到特定材料對光的吸收效率，因此部分特性的測試應以波長為中心進行分布。

　　為了比較老化前后各項參數(shù)的變化，一些制造商將每個器件分別在老化實施前后加載到測試臺上測試，這樣就會帶來大量額外的對器件的操作和重要數(shù)據(jù)的追蹤比較，還包括所有器件的篩選。