从（4-40）式我们知道，要达到高的弛豫频率，光子生命期要小而阈值电流要低，然而这两个因素是互相冲突的，因为光子生命期若变小，则阈值增益变大，阈值电流随之增大，为了达到良好的安协，我们通常会使用较短的共振腔长搭配两端较高的镜面反射率。
由于使用量子井当作主动层结构的微分增益较块材（bulk）的主动层结构要高，然而在光学的考量上，使用量子井当作主动层结构的光学局限较小，不仅会增加阈值增益使阈值电流变大，如（4-34）式还会降低弛豫频率，因此在设计高速调制半导体雷射结构时，通常会使用多重量子井为主动层；此外，具有应变（strain）的量子井，通常具有较大的微分增益，可以有效的提升弛豫频率，然而成长多重具有应变的量子井时，需要考虑采用应力补偿层，以减少缺陷产生的机会。
此外半导体雷射最好要设计成单一横向模态操作，这是因为多个横向模态操作会使得雷射共振腔中的光子数目被这些模态瓜分，使得每个横向模态的光子数目相对减少，进而降低了弛豫频率，并会影响雷射频率响应的图形。
由于VCSEL 内部存在着许多寄生电阻（R）、电容（C）与电感（L），这些寄生阻抗若设计不当，将会严重影响雷射的频率响应而被寄生的RC 时间常数所限制。我们可以用集总电路（lumped circuit）元件的概念简化半导体雷射内部的阻抗，其等效电路的模型如图4-6（b）所示。在图4-6（b）中，串联电阻 Rs的来源包括金属与半导体界面的接触电阻，异质界面之间的接面电阻，以及披覆层与 DBR 中的半导体材料本身的电阻，尤其是 DBR的结构复杂，若经优化设计可以有效降低串联电阻。另外，在图4-6（b）中串联电容Cs的来源包括主动层中在顺向偏压下的扩散电容以及电极与绝缘层或再成长层之间的电容，在设计高速雷射的结构时，绝缘层最好要选择低介电常数的材料或是厚度要增大以有效降低串联电容。
VCSEL的总体频率响应要将 RLC的效应一并考虑进去，一般而言电感的影响较小，因此通常只考虑 RC的影响，
高速 VCSEL的阻抗若设计不当，将会限制雷射操作频宽如图 4-7所示，此范例中雷射本身的弛豫频率在 5GHz，而 RC 时间常数为 0.2 nsec，我们可以观察到雷射的截止频率提前在弛豫频率之前出现，使得 VCSEL的调制响应被雷射结构中的寄生阻抗所主宰。
