受激辐射表面等离子体放大器通过受激辐射过程，放大光场与金属中自由电子振荡耦合形成表面等离激元，实现激光激射，从而突破光学衍射极限实现纳米尺度的相干光源。其基本构成要素与常规激光器相同，由增益介质、泵浦源和谐振腔构成。与常规激光器的不同之处在于，其谐振腔模式是利用局域表面等离激元共振或者界面传播的表面等离激元模式形成，通过增益介质放大的是表面等离激元而非光子。

受激辐射表面等离子体放大器可在空间、频率和时间3个维度同时对光场进行强局域化，其主要特性包括体积小、功耗低与调制速率高。在体积方面，表面等离激元可将光场限制在远小于波长的尺度内，从而减小激光器的特征尺寸；在功耗方面，其具有的增益介质体积小和自发辐射耦合因子高的特点可以降低器件功耗；在调制速率方面，其具有的自发辐射速率快和腔品质因子低的特点使得器件具有高调制速率。

受激辐射表面等离子体放大器的主要应用领域包括芯片上光电互联、高灵敏物质检测、生物标记与探针，以及新型光束产生与调控等。在芯片上光电互联方面，受激辐射表面等离子体放大器有望同时实现高于100吉赫的高速调制；在高灵敏物质检测方面，受激辐射表面等离子体放大器通过对光场的局域化，可增强光与物质相互作用，有望发展出新型体积小、成本低、灵敏度高的分布式痕量物质检测技术；在生物标记与探针方面，受激辐射表面等离子体放大器辐射强度高、频谱窄、无闪烁和淬灭现象，可作为新型光学探针实现多模态成像以及多通道细胞标记和追踪技术；在新型光束产生与调控方面，受激辐射表面等离子体放大器单个器件的模式调控与阵列模式调控相结合，可实现大功率半导体激光器和新型波束扫描技术。