半導体レーザーだけでなく、半導体素子では発熱対策が重要である。半導体レーザーは他のレーザーと比べて格段に効率が良いが、半導体レーザーの消費電力の40〜60%は熱になる。この熱は半導体の波長や光出力に影響を及ぼすため対策を施さなければならない。対策方法としては、主に下記の4つが挙げられる。次の順番で冷却能力が高くなっていく。

1. アルミ放熱板
2. アルミ放熱板 + 冷却フィン
3. アルミ放熱板 + ペルチェ素子
4. アルミ放熱板 + チラー水冷

アルミ放熱板

アルミ放熱板は、2ピンのファイバー付きモジュールや3ピンのTO-CANパッケージで用いられる。ただ、アルミ放熱板は放熱が平面（2次元）に制限されているため放熱能力は低い。

冷却フィン

冷却フィンは、アルミ板で制限されていた2次元（平面）を3次元（立体）にして、空気と接する面積を拡大することでより多くの放熱を促すことができる。