本文对垂直外腔面发射半导体激光器进行了研究。文章简述了VECSEL的优点、应用及VECSEL的研究历史及现状。从高功率输出、倍频光输出和锁模输出三个方向对VECSEL的研究现状进行了概括；介绍了量子阱激光器的发光原理，研究了VECSEL增益结构的设计，包括分布式布拉格反射镜(DBR)、量子阱增益区、微腔结构及热处理方法等；介绍了半导体可饱和吸收镜(SESANM)的特性及用于VECSEL锁模的SESAM类型。通过对SESAM宏观特性对锁模激光参数影响的研究，分析了VECSEL腔内脉冲形成机制；分别采用直腔和V型腔对VECSEL进行了连续光和脉冲光输出实验。采用典型的平凹腔，进行了腔型稳区和VECSEL上激光光斑的计算，优化了泵浦光和VECSEL上激光光斑的模式匹配。获得最大功率达40mW的1016nm直流光输出。采用V型腔，在腔中加入SESAM，通过对V型腔两臂长度的调节，减小SESAM上光斑大小以增加其能量密度。最后获得类调Q脉冲输出光。