1968年,Letokhov等人首次在理论上提出:在一个没有反射元件的无序体系中,可通过散射反馈实现受激辐射光放大。1994年,Lawandy等人通过实验,首次在强散射增益介质中观察到了类激光辐射现象。这种光在无序增益介质中通过多重散射实现的受激辐射光放大被定义为随机激光。自此,随机激光器作为一种新型的激光源,受到了很多研究者的青睐。随机激光器具有发射光空间分布和频率随机、结构简单、设计灵活、制备成本低等特点,在无散斑成像、信息技术、传感、照明、可集成设备,以及基础交叉学科领域具有潜在的应用价值。随机激光性能的可调控性是决定其实际应用的关键因素之一。近年来,研究者们探索各种方法对随机激光器的性能进行调控和优化。主要包括对增益介质性质和浓度的调控,对散射体浓度、结构和分布的调控,对泵浦光的调制和微腔等新结构的引入,实现了对随机激光阈值、波长、线宽、发射方向和输出模式的调控。然而,现在的调控方法还存在着一些问题,比如对样品造成不可逆的变化、调控范围较小、成本高、操作不灵活、调控结果较为局限,限制了随机激光在成像、传感等领域的应用多样性。金属纳米颗粒作为随机体系的散射体具有以下优势:与相同体积的介电纳米颗粒相比,金属纳米颗粒具有更大的散射截面;其表面等离激元共振效应,可以在空间上将光局域在颗粒附近,有利于获得高增益。所以,金属纳米颗粒可以同时实现随机体系中的散射强度和增益体积最大化,优化随机激光性能。本论文基于等离激元微纳结构,探索新的方法来设计具有高性能的新型随机激光器,调控随机激光器的输出性能,促进随机激光器的应用。本论文的主要研究内容和创新点如下:1)利用富含纳米缝隙（nanogaps）的银纳米花结构和独特的自支撑膜技术,实现了基于银纳米花的悬空膜柔性随机激光器。由于银纳米花强的局域场增强效应和散射反馈作用,加之聚合物波导强的光限制作用,实现了低阈值随机激光器。并利用自制的压缩装置,对柔性样品进行定量压缩和恢复,实现发射波长的可调谐。银纳米花简单低成本的溶液相合成方法使这类随机激光器的实现变得容易。这种新型结构的高性能随机激光器丰富了随机激光器的多样性。2)利用简单的压涂方法制备了楔形腔随机激光器。其中,银纳米线作为散射颗粒,不仅提供了散射作用,还由于其局域场增强效应提高了泵浦光利用率和材料辐射效率,实现了相干随机激光发射。采用条形光泵浦楔形腔不同厚度梯度位置,在不破坏样品的情况下,实现随机激光波长和阈值的大范围连续可调谐。本文中楔形腔的设计为多波长随机激光器的实现提供了一种简单低成本的方法,有利于随机激光器在照明、显示等领域的应用。3)利用金纳米棒的横向和纵向表面等离激元模式,分别提高绿色量子点和红色量子点的辐射效率,实现了单层超薄膜双色量子点随机激光器。并将其作为激光照明源,实现了高质量的双色无散斑成像。4)利用PEDOT:PSS的湿度敏感特性,制备了湿度层和增益层分离的柔性可穿戴等离子体随机激光器。通过改变样品周围的湿度（RH）,实现随机激光发射强度的调控。将其用做基于激光强度的湿度传感器,显示出良好的线性响应,线性拟合系数可达0.997。与初始RH（34.8%）相比,在RH值为93.5%时,随机激光峰值强度增加了5.5倍,主要归因于增益层与湿度层之间的相对折射率改变。实验中使用安全无公害的保鲜膜作为基底,设计灵活,易于转移,我们成功将其转移到水果切片和可水洗口罩上,显示良好的湿度响应。