در این رساله ،ساختار جدیدی از لیزرگسیل سطحی کاواک عمودی vcsel با استفاده از ترکیب لایه کریستال نوری و چاه کوانتومی معرفی می گردد. هدف اساسی در طراحی رسیدن به لیزر گسیل سطحی کاواک عمودی کریستال نوری با بهره بالا می باشد . این رساله نتایج کلیدی در خصوص بالابردن بهره لیزرهای vcsel با رویکرد به طول موثر کاواک و تعداد چاه کوانتومی راارائه می دهد . در این رساله مروری بر مفاهیم مهم فیزیکی حاکم بر رفتار vcsel بخصوص ساختار های ترکیب شده با کریستال نوری پرداخته سپس به بررسی مدل عددی vcsel می پردازیم و در نهایت ساختاری را معرفی و با استفاده از نتایج مدلسازی به ضریبی از طول کاواک میرسیم که با ثابت نگه داشتن این ضریب و تغییرات در ساختار ناحیه فعال لیزر گسیل سطحی کاواک عمودی به بالاترین بهره دست می یابیم.از جمله تغییراتی که در ساختار vcsel صورت دادیم می توان به تغییر در تعداد چاههای کوانتومی در ناحیه فعال ،تغییردر طول کاواک و در نهایت استفاده از کریستال نوری در dbr بالا نام برد .