半导体激光器由于其输出功率高、体积小、光电转换效率高、寿命长等优点而广泛应用于国防和工业生产领域，是目前激光技术领域的研究热点。随着功率的不断提高，散热问题成为限制激光器发展的重要因素。为了提高激光器的可靠性和稳定性，本文借助于有限元分析软件对激光器进行了分析研究，保证激光器性能的安全可靠。该研究成果为数字仿真技术在半导体激光器热设计中的应用提供了技术途径。本文主要基于ANSYS CFX软件对激光器进行热性能分析与结构优化，建立了热仿真平台，研究了CAD/CAE之间模型转换技术，针对转换过程中的模型失真问题进行了深入分析，找出原因并提出解决方案。建立了激光器热仿真模型，利用ANSYS CFX软件对模型进行有限元分析，得到激光棒和激光阵列的温度场分布及冷却液的速度场分布。根据前期的仿真结果，修改激光器液冷和风冷部分的结构，通过对不同结构形式进行流动特性、压力损失特性和换热特性的对比分析，得出散热性能较好的结构形式，为激光器模型的结构设计提供指导，具有一定的工程应用价值。