本论文针对目前基于可调谐二极管吸收光谱技术的激光测量系统在高温环境下易于失效的问题,提出了一种针对激光器的定点散热方法,并在此基础上设计改进了引起热失效的关键部件——激光发射模组以及对应的激光接收系统,并将其应用到新型激光测量系统上,使得激光测量系统的工作温度提高了10℃,从而大大地提高了产品的成品率和产品的环境适用性。本文首先对新型激光测量系统的产热机制、散热机理进行了详细分析,发现已有激光测量系统失效的主要原因是,在高温环境下,由于激光发射模组自身温度与环境温度的温差减小,信号源激光器工作产生的热量无法快速排出,导致信号源激光器内部温度急剧上升,为了控制激光芯片的温度,激光器自带的半导体制冷器不得不加大制冷功率,同时,耗能又产生附带热量,形成恶性循环,从而导致激光器快速失效。为了有效避免这种情况,如何快速导出激光器自身的发热量是非常至关重要的。本研究提出了一种热管与散热器多通路导热的设计方案,通过数学建模、数值仿真计算了新型激光测量系统的各个点温度,并且通过实验进行了验证。研究结果表明,在信号源激光器附近安装热管等方式可以快速导出热量,从而均衡温度,减小了信号源激光器内部的热流密度,大大降低了信号源激光器的局部温度,满足了激光测量系统的高温环境工作的要求。相较凭借增加散热片等被动散热方式或加装风扇等主动散热方式而言,本文研究的散热方案,能够在不增大新型激光测量系统体积的情况下,快速将激光器核心部分的热量导出分散,有效解决了热失效等问题,拓宽了其应用,同时保证了设备简洁、高效、经济的性能。