半导体激光器广泛应用于国防和经济的诸多领域,是目前应用最广泛的激光器种类之一。由于半导体激光器的精密程度和集成化程度高,当退化发生时很难直接观测到损伤部位。因此,如何在不影响半导体激光器正常工作下对退化进行表征和测试,是半导体激光器退化机理研究与嵌入式测试亟待解决的问题。论文针对半导体激光器退化机理与嵌入式测试的问题,通过退化模型的理论和仿真分析,对半导体激光器的退化特性、表征参数选择和嵌入式测试开展研究,最后通过特性参数实验对仿真模型和嵌入式测试的可行性和有效性进行验证。论文的主要研究内容包括:1.半导体激光器退化机理分析与建模为分析半导体激光器退化的变化过程和影响因素,从物理结构层面对有源区退化和腔面退化这两种典型的退化方式进行深入剖析,建立描述退化程度的理论和电路等效模型。为研究半导体激光器的退化特性,提出以半导体激光器本征模型为基础,将退化特性模型和热特性模型相结合的方法。2.半导体激光器退化表征参数选择与测试针对半导体激光器退化部位不可直接观测的问题,利用PSpice对建立的退化模型进行仿真,分析半导体激光器发生退化后特性参数的变化。在对比各个特性参数的表征性和灵敏性的基础上,优化选择阈值电流和斜率效率作为退化的表征参数,并对其测试方法展开研究。3.半导体激光器退化监测的嵌入式测试设计针对半导体激光器退化表征参数离线测试和传统监测协议的不足,提出增加监测调制电流计算退化表征参数的嵌入式测试方法,对基于ARM单片机的嵌入式测试硬件与软件进行详细设计,从而实现对退化监测的嵌入式测试。4.半导体激光器模型验证与修正以同轴型双异质结半导体激光器为对象,在设计的嵌入式测试方法基础上,增加计算机控制分析模块和数据传输模块构成特性参数测试平台。通过对半导体激光器特性参数的测试,对模型关键参数进行辨识并对模型和方法进行修正。实验结果说明本文利用仿真模型研究半导体激光器退化机理以及指导进行嵌入式测试的可行性和有效性。