在现代通信技术中,光纤通信因其速度快、容量高、传输准确等优点而获得了工业界的广泛认可。激光器是光纤通信传输系统中最为核心的部件之一,在很大程度上决定了系统的信息传输质量和效率。激光器家族中的重要成员——垂直共振腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,简称 VCSEL）,具有阈值低、效率高、单纵模工作、易于高密度大规模集成等特点,是目前通信行业中应用最多的激光器之一。在VCSEL激光器用于光纤通信传输系统之前,工程师需要建立可靠的数学模型对其工作特性进行准确地模拟,从而了解其在各种不同情况下的工作特性,保障光纤通信传输系统的正常运行。本文在调研国内外关于VCSEL激光器静态工作特性、小信号响应特性模拟研究的基础上,利用通信行业中应用广泛的数学、物理方法和模型,结合实验测量的特定温度下的光功率-工作电流曲线、电压-电流曲线、幅频响应曲线,进行VCSEL激光器的工作特性模拟研究。在静态工作特性模拟研究方面,选用基于经验公式的L-I模型,利用多种非线性拟合方法对L-I模型中包括（η,Ith0,Rth,a0,a1,a2,a3,a4）在内的关键参数进行提取,获得与实验测量结果吻合的关键参数值,获取VCSEL激光器的静态工作模型。另外,结合实际运行环境,在L-I模型中中引入对流换热项,对现有的L-I模型进行修正,获得更符合实际的静态工作模型。在小信号响应特性模拟研究方面,选用基于速率方程的带宽模型,利用多种非线性拟合方法对带宽模型中包括（ηi,β,τn,k,G0,N0,τp,ε）在内的关键参数进行提取,并分析模型中的参数对幅频响应曲线的影响。另外,一般的小信号响应模型都是基于速率方程建立的带宽模型,该模型与激光器自身的构造没有关系。本文抛开速率方程,基于VCSEL激光器的实际物理结构,建立等效电路,借鉴电子学的幅频特性模拟思路,建立新的带宽模型,对VCSEL激光器的小信号响应特性进行模拟,并与实验测量结果进行对比,对模型进行初步的验证。综上,本文首先通过利用现有的L-I模型、基于速率方程建立的带宽模型,模拟VCSEL激光器的静态工作特性和小信号响应特性。根据实验测量的数据,利用多元非线性拟合的方法,进行L-I模型、带宽模型的关键参数提取工作。其次,结合VCSEL激光器的实际工作环境,对现有的L-I模型进行改进。最后,抛开速率方程,建立VCSEL激光器的等效电路模型,对其小信号响应特性进行模拟,为VCSEL激光器的模拟仿真提供理论支持。