KTP晶体是一种居里温度高、热稳定性好、光学性质优异的压电晶体材料,有望在高温高压极端环境中得到广泛应用。但由于高温环境压电参量测量实验难度较大,而理论研究及第一性原理计算大多仅适用于0 K绝对温度下的结构及力学量的预测,因此从常温到高温环境下KTP晶体压电性能的实验及理论研究一直没有大的进展。本论文采用密度泛函理论和准谐近似方法,较系统地计算了KTP晶体在不同温度条件下的晶格结构、热膨胀系数、弹性常数;采用声表面波理论计算了该晶体在不同温度条件下的声表面波速度、机电耦合系数以及能流角等参量,分析讨论了铁掺杂对KTP压电性能的影响;最后设计了一种可用于高温环境条件下声表面波滤波器。主要研究内容及结果如下:第一,对KTP晶体进行结构几何优化,计算了该晶体基态的能带结构,在0 K时KTP晶体的禁带宽度为3.206 eV。采用准谐振近似理论计算了800℃温度时的禁带宽度为3.207 eV,发现禁带宽度随温度变化无显著变化。第二,通过准谐振近似和密度泛函理论相结合的方法研究计算了KTP晶体在温度为0 K、273 K、673 K、1073 K下的晶格常数及弹性常数,发现KTP晶体在晶轴a、b方向膨胀较大,在c方向膨胀较小;弹性常数在0 K到1073 K温度范围内变化量约为12%以下。第三,运用声表面波(SAW)理论结合不同温度的材料常数,计算了Z切型KTP晶体的SAW速度,分析研究了20℃和800℃下的声表面波性质,我们发现KTP晶体机电耦合系数k~2在传播角为90~o时最大,达到了0.72%,温度对机电耦合系数的影响较小。第四,设计了一种以KTP晶体为基片的单电极滤波器,并模拟了其滤波性能,结果表明当温度为25℃时,响应中心频率为398 MHz,插入损耗为4.8 dB;当温度为800℃时,其中心响应频率为393 MHz,插入损耗为5.8 dB,具有中心频率高、温度漂移小等优势。