单模VCSEL激光器是一种特殊类型的半导体激光器，当前以砷化镓半导体为基础材料的VCSEL居多，发射波长主要为近红外波段。其特点在于激光光束从激光器的顶部垂直发射出来，且光束质量高，谱线宽度窄，适合于需要高精确度和高稳定性的应用场景。
单模VCSEL激光器的工作原理基于半导体材料的特性。当电流通过芯片时，活动层(活性区)中的电子和空穴会结合形成激发态，然后放射出光子。这些光子在芯片内部经过多层介质材料构成的布拉格反射镜(DBR)多次反射后，最终从顶端垂直发射出来。由于反射镜的反射率非常高，可以达到99.9%以上，因此能够有效地将光束限制在微小的垂直腔体中，形成稳定的单模激光输出。
单模VCSEL激光器输出的光束通常是对称的高斯光束，光束发散角小，适合与光纤或其他光学元件高效耦合。具有出光功率高，线宽窄以及良好的一致性，具有较长的寿命和稳定的性能，可以在恶劣的环境下长时间工作而不易损坏。
