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半导体发光器件如发光二极管(LED)和激光器二极管(LD)在和人类生活相关的许多领域都获得了广泛应用。医学、国防等领域的应用都对于器件质量和可靠性有非常苛刻的要求，而测量实际使用过程中器件参数的微细变化是预测器件可靠性最有效的手段，因此研究器件在使用状态下的特性参数精确测量方法具有重要的意义。文章介绍了LED、LD的发光机理、结构和各种特性参数的涵义，并对各特性参数的测试方法做了详细分析。利用自己构建的测试系统对5mm封装的InGaAlP基红光和黄光LED、InGaN基绿光和蓝光LED、InGaN基荧光物质转换白光LED的V-I特性、P-I特性、空间辐射功率分布、光谱功率分布、微观亮度、结温-光谱的关系，还对FP型LD的V-I特性、P-I特性、远场分布、光谱功率分布、偏振特性进行了测量。建立了完整的半导体发光器件参数测试评价手段。在实现通用参数全面测量的基础上，重点研究了LED显微亮度测量方法以及结温与光谱特性的关系。没有吸收的光学系统具有亮度传递守恒的特性，所以对于用于光学系统照明的LED，测量其亮度具有特殊重要的意义。利用自己建立的显微亮度测量装置，对5mm封装的InGaAlP基红光和黄光LED，InGaN基绿光和蓝光LED，以及InGaN基荧光物质转换白光LED的进行了测量。结果表明，在正向电压大于20mA的情况下其亮度大小符合白光LED＞黄光LED＞绿光LED＞红光LED＞蓝光LED的关系。白光LED的亮度达到1.6×10~5(cd／m~2)。掌握LED的光谱特性与其色温的关系，即可以在不影响灯具工作的情况下，非接触地检测灯具中LED的结温，预测LED灯具的寿命。对于红光和黄光LED，它们的峰值波长随结温的升高而增大，而两者间具有非常良好的线性关系；对于荧光物质转换的白光LED，它光谱功率分布曲线上全光谱的能量与蓝光部分的能量之比(简称白蓝比或W／B)随结温的升高而减小，且W／B跟结温间具有良好的线性关系。红光、黄光及白光LED光谱功率分布跟结温的这些特殊关系为非接触光谱法测LED结温提供了理论依据，而非接触法作为非损伤测量的手段，对LED在实际使用中的测量是相当重要的。