VCSEL相較于傳統(tǒng)的邊射型雷射而言，另一項(xiàng)重要的區(qū)分在于VCSBL具有很短的雷射共振腔。如圖3-10（a） 結(jié)構(gòu)所示，一般的邊射型雷射由于具有較長的共振腔，因此模距（mode spacing=c/2nrL）非常小，這也導(dǎo)致雷射波長總是落在增盆頻譜的峰值上，當(dāng)元件溫度隨著注入電流增加而升高時(shí)，雷射波長亦會(huì)隨著增益頻譜的移動(dòng)而往長波長紅移，使得雷射的波長對(duì)于元件溫度的變化相當(dāng)敏感。然而對(duì)于VCSEL而言，其雷射共振腔的光學(xué)長度大約為雷射發(fā)光波長之?dāng)?shù)量級(jí)，因此共振腔中所容許的光學(xué)縱向模態(tài)間隔增加，有機(jī)會(huì)讓增益頻譜中只有一個(gè)縱向的光學(xué)模態(tài)存在，如圖3-10（b）所示。在此情形下，雖然主動(dòng)區(qū)的增益頻譜會(huì)隨著元件溫度的增加而改變，但是雷射模態(tài)卻是被增益頻譜所涵蓋的共振腔模態(tài)所決定。因此VCSEL的雷射波長就不容易隨著元件溫度的改變而產(chǎn)生變化，此為VCSEL作為光纖通訊光源的一項(xiàng)重要特性之一。

VCSEL由于具有非常短的雷射共振腔，因此本質(zhì)上有許多特性與邊射型雷射完全不同。由上面的介紹我們知道VCSBL通常只會(huì)有一個(gè)共振腔模態(tài)落于主動(dòng)區(qū)的增益頻譜中。因此當(dāng)共振腔模態(tài)所對(duì)應(yīng)的波長與增益頻譜峰值所對(duì)應(yīng)的波長存在差異時(shí)，便會(huì)影響VCSEL的特性［21］。圖3-11（a） 表示VCSEL共振腔模態(tài)波長與增益頻譜之間的相對(duì)關(guān)系［22］，由圖中的關(guān)系可以推論，當(dāng)共振腔模態(tài)波長落于增益頻譜的峰值時(shí)，雷射會(huì)具有最小的閾值電流值；反之，雷射的閾值電流值就會(huì)增加。

對(duì)于一個(gè)Fabry-Perot光學(xué)共振腔而言，共振腔所能容許的共振波長與共振腔的長度直接相關(guān)，圖3-11（b）表示一個(gè)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)使晶片表面具有不同共振腔厚度的VCSEL雷射，而當(dāng)點(diǎn)測(cè)晶片上不同位置時(shí)所得到的雷射閾值電流關(guān)系圖。由于主動(dòng)區(qū)量子井的增益頻譜并不會(huì)隨著晶片上的不同位置改變，因此雷射闞值電流會(huì)隨著晶片上的不同位置而改變必然是由不同共振腔厚度所造成，這是由于晶片上不同位置改變了共振腔模態(tài)波長與增益頻譜峰值之間的相對(duì)關(guān)系。

對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用而言，一般VCSEL在電激發(fā)操作下，元件的溫度亦會(huì)逐漸升高，當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)導(dǎo)致共振腔模態(tài)波長與增益頻譜都往長波長移動(dòng)，然而其移動(dòng)的機(jī)制與幅度并不相同。共振腔模態(tài)波長的紅移主要是由于溫度升高引起半導(dǎo)體材料的折射率改變；而增益頻譜的紅移主要是由于溫度增加造成半導(dǎo)體能隙變小所導(dǎo)致。一般溫度增加造成的共振腔模態(tài)波長紅移大約為0.8 A/C；而增益頻譜的紅移大約為3.3 A/C［23］。因此，利用這種波長紅移的不一致性，加上適當(dāng)?shù)墓舱袂荒B(tài)波長與增益頻譜的差異，實(shí)驗(yàn)上確實(shí)可以設(shè)計(jì)出在特定的溫度范圍下，雷射的閾值電流隨著溫度的變化幾乎是無相關(guān)性的VCSEL，如圖3-11（c）所示。而在實(shí)際的應(yīng)用中，VCSBL操作環(huán)境的溫度較高，因此主動(dòng)層的增益頻譜峰值的波長通常要較共振腔光學(xué)模態(tài)的波長要短，以彌補(bǔ)增益頻譜峰值波長隨著熱效應(yīng)所增加的波長，而達(dá)到最佳的雷射輸出特性。