本论文主要研究声光相互作用和声表面波的理论及其应用，重点研究了多通道声光调制、全光纤声光调制、声表面波气体传感器和声表面波射频识别的理论和应用。构建了多通道全光纤表面波声光调制系统和多通道声表面波气体传感系统。本论文是在国家自然科学基金资助项目(60572018)，天津市科技发展计划科技攻关项目(05YFGPGX04900)和天津市科技发展计划科技支撑重点项目(07ZCKFGX00200)等项目支持下完成的。　　 本论文主要研究内容和成果如下：　　 1、一维和二维多通道体波声光相互作用。　　 从声光相互作用理论出发，重点研究了一维和二维多通道声光耦合模理论，提出并建立了相应的耦合模方程，并求出方程的解。分析了多通道声光耦合的各种线性和非线性效应，求出一维和二维主衍射光和各级互调制光的衍射效率。并且进行了实验验证。　　 多通道声光相互作用可以同时并行处理多路光信号，极大的增加了声光器件的信号处理能力。　　 2、表面波声光相互作用和声表面波器件。　　 研究了表面波器件原理和结构设计，为我们的声表面波全光纤声光调制器和声表面波气体传感器的设计研制奠定进行了理论基础。　　 3、设计和研制声表面波全光纤声光调制。　　 研究多通道声表面波与光纤中光导波相互作用，提出并推导了多通道声表面波全光纤声光相互作用耦合模方程。设计和研制了两通道声表面波全光纤调制器件，用单模光纤和双折射光纤实现了全光纤声光调制。　　 全光纤声光调制技术可以把超声波引入光纤，与光纤中光导波相互作用，采用外调制的方法处理光纤中的光导波而无需截断光纤把光从光纤中取出，也不需要在光纤传播通道内插入集成光学和电子器件，避免了耦合损耗、光学精密定位和噪声引入等问题。具有体积小、带宽大、效率高、兼容性好等优点。　　 4、设计和研制声表面波气体传感器　　 研究了声表面波气体传感的理论和应用技术，提出并设计研制了多通道声表面波气体传感系统。设计和研制了铌酸锂和石英为基底，采用不同金属、金属氧化物和聚合物为薄膜的延迟线和谐振型气体传感器，对多种气体进行了气体检测实验。申请了国家发明和实用新型专利。　　 (1)分析和设计了声表面波气体传感器件，包括叉指换能器、基底材料理论分析和参数设计。研制出传感器件的振荡、匹配和放大电路。　　 (2)重点分析了不同的气敏薄膜(各向同性绝缘材料、金属导电薄膜和金属氧化物半导体薄膜)吸附气体后对频移的影响机理；对几种特定的气敏薄膜如金属钯、酞菁化合物、氧化锌氧化铟和氧化锡的多层结构等进行了分析，以此作为多通道气体传感器薄膜选择的基础，分别用来检测NO2，CO，H2和水蒸气等。验证了SAW传感器的检测气体的灵敏度、可重复性以及电路模块的实用性。　　 (3)设计和研制出新型的五通道气体传感器，该传感器具有四个检测通道和一个参考通道，检测通道贴敷不同的敏感薄膜，可以同时检测四种不同的气体，进行了不同气体的传感实验。　　 声表面波气体传感器是涉及声表面波理论、薄膜理论、器件工艺、电子学、检测技术等科学领域的新型传感器，它具有高精度、高可靠性和动态响应快的特点，并且能广泛用于环保、安全检测领域，因而具有重要的经济和社会效益。　　 5、设计开发SAW气体传感器系统中基于ARM的嵌入式检测系统。　　 系统采用S3C2410 ARM芯片，以此为基础设计了频率检测设备，检测范围可以达到兆量级。基于ARM微处理器扩展了USB接口、触摸屏接口；架构了嵌入式Linux操作系统，移植了文件系统，并开发出频率检测设备驱动程序。整套系统能够独立且稳定地运行在Linux上。　　 6、设计声表面波射频识别系统　　 研究了声表面波射频识别理论和技术，进行了声表面波射频识别标签和阅读器的初步设计，研究了将声表面波射频识别技术应用于声表面波气体传感器，并研制了915MHz的声表面波射频识别标签。