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大功率半导体激光器列阵研制的关键问题之一就是散热技术。为了提高激光器的输出功率、可靠性和稳定性，本论文选取有源热沉——微通道热沉来冷却大功率半导体激光器列阵。根据传热学和流体力学理论，本论文对微通道热沉进行了热流模型分析，理论推导了微通道热沉的热阻。通过分析，对微通道热沉材料、冷却液、微通道热沉的结构参数以及热沉与激光器列阵条的封装等进行了优化设计。根据实际制作条件，设计了五层结构微通道热沉，采用深层光刻分离曝光化学腐蚀技术、机械加工技术和铜直接粘接技术(DBC)制备出冷却大功率半导体激光器迭阵的无氧铜微通道热沉。通过测试，所制得的无氧铜微通道热沉冷却半导体激光器的总热阻为0.645~0C／W，与理论分析基本吻合，满足散热要求。