本发明提供的一种适用于百瓦级半导体激光二极管的控温与散热装置，包括有半导体激光二极管、微控制单元、温度采集模块、数字PID控温模块、恒流源散热模块、铜基板及铜底座；本发明利用数字PID控温模块带动第一热电制冷器对半导体激光二极管进行温度控制；同时在电流源启动之后，半导体激光二极管将会产生大量的热量，利用恒流源散热模块带动第二热电制冷器工作，根据半导体激光二极管输出的光功率，第二热电制冷器匹配相应的制冷功率，对半导体激光二极管进行快速降温，从而为半导体激光二极管工作提供稳定的热量发散与温度控制过程，有效提升控温速度和精度，从而获得稳定的激光功率输出，保证激光器的正常工作。