基于反射、传输、吸收、散射、干扰、自混合干涉等技术的协同，装有VCSEL的光学传感器可以保证高效率、高可靠性和高精度。比如：VCSEL已经广泛应用在利用反射传感器、镜面成像或散射技术来检测物体存在或追踪物体运动的产品中。
在传感器中，VCSEL可以通过以下方式来提供更高的效率和精度：
自混合干涉技术与信号反射相结合而在激光器中产生的特性，可应用到确定位置、方向、和相对速度. 通过VCSEL可以实现完全无接触的测量，避免机械系统常见的磨损问题。
检测液体中的粒子 —— 散斑检测结合统计方式来跟踪物体运动
VCSEL也可以直接安装在器件表面，用于替代目前基于LED的应用，比如光电控制。利用VCSEL拥有的聚光、相干光特性，VCSEL的效率比类似封装的LED可以高出10倍。例如：一个应用VCSEL的光反射传感器用以检测黑点及空点仅需消耗5毫安的电量，相比之下，LED达到同样的效果需要55毫安电量. 作为背光，VCSEL可以在更低功耗下实现更强的分辨能力，即提高了识别目标位子和速度的精度。
VCSEL的高效及可靠也使得其可以与一块电子一同封装后，放置在极其偏远的地方独立的运行多年，比如：用于海底测绘的芯片级原子钟。
