当晶体中有超声波通过时，晶体的折射率发生周期性的变化，从而对入射激光产生衍射作用，这种现象称之为声光效应。通过控制超声波的强度和频率可以达到控制激光的强度和偏转方向的目的，可以制作具有不同功能的声光器件，在光电子技术和光通信领域中具有广泛应用。在声光互作用親合波理论的基础上，论文重点对两种声光器件一银酸锂反常声光器件和二氧化硫反常声光器件的优化设计进行了系统研究，通过创新工作模式和提出新的设计理念，实现了器件工作性能的优化设计。论文研究主要包括三方面的内容：二氧化硫反常声光器件的宽带优化设计、银酸锂反常声光偏转器的带宽匹配模式研究以及基于相切匹配方法银酸锂反常声光器件优化设计研究。在二氧化硫反常声光器件的宽带优化设计中，首次提出了一种新的宽带设计方法一坐标系旋转法。通过旋转二氧化硫晶体的主轴坐标系并在新坐标系下建立新的反常声光互作用几何关系，实现了沿轴型以及离轴型二氧化硫反常声光器件的宽带设计，并通过求解其声光互作用几何关系的Dixon方程系统得到了器件的设计参数。在银酸锂反常声光偏转器的宽带匹配模式研究中，通过合理选择超声波波矢量方向使器件的频率特性曲线由单峰结构转变为双峰结构，从而有效地扩大了器件的工作带宽。系统研究了XOZ平面和YOZ平面内不同工作模式下的超声波速、光入射角、器件的中心频率以及器件的带宽之间的线性变化特性并通过求解Dixon方程得到了宽带匹配模式下器件的具体设计参数，为银酸锂反常声光偏转器的宽带设计提供了具体的参考依据。在银酸锂反常声光调制器的优化设计中，首次引入了相切-匹配条件法对旋转坐标系下的银酸锂反常声光调制器进行优化设计，系统研究了坐标系旋转角度、超声波离轴角以及声光互作用工组模式对与器件的极值频率、衍射角等设计参数的影响，为反常声光调制器的新设计提供了思路和参考依据。