瓦斯气体爆炸是煤矿生产中最严重的灾害，一旦发生将会导致重大人员伤亡和财产损失，对瓦斯气体进行实时、准确监测是预防煤矿事故的重中之重。声表面波(SAW)气体传感器作为先进的点源探测技术，具有准确性好、灵敏度高、检测速度快、功耗低且易于实现小型化、智能化、网络化等特点，成为国防、公共突发事件处置、工业分析、安全生产中毒害气体的快速监测应用领域中的研究热点，且显示出广阔的应用前景。本文针对目前典型瑞利型SAW甲烷传感器在灵敏度（声能耗散）、稳定性（温度补偿能力）及使用寿命等方面所面临的技术挑战，提出了基于乐甫(Love)声波导模式的新型SAW甲烷传感器，通过基于声波导效应的敏感机理分析与传感结构优化，以期实现传感器灵敏度与稳定性等性能的大幅提升，满足矿井瓦斯快速高灵敏监测的应用需求。　　本研究主要内容包括：⑴利用传递矩阵理论对乐甫波气体传感器的敏感机理进行了理论建模与分析，从分层介质中声传播理论出发，求解层状结构中乐甫波的频散特性以及机电耦合特性，理论分析了波导层膜厚与乐甫波质量敏感特性关系，综合数值分析的结果，提取优化的波导层结构参数，理论解释了乐甫波传感器具有更高灵敏度的内在机理。⑵利用针对甲烷有特异选择性的穴番-A敏感材料，及采用铝电极，中心频率为160MHz的SiO2/36°YX-LiTaO3波导结构的乐甫波延迟线为频控元件的差分式双通道振荡器结构，研制了乐甫波甲烷传感器实验样机。为改善系统稳定性，振荡器采用在最低损耗点起振的方式提高其频率稳定度。⑶搭建了测试平台对所研制的乐甫波甲烷传感器实验样机开展了甲烷传感实验。通过调整穴番-A制备方法，对敏感膜制备与镀膜过程进行优化，确定出稳定的镀膜条件。试验结果显示，所研制的乐甫波传感器在甲烷检测中表现出快速响应(＜20s)以及良好的重复性，相比瑞利型SAW模式传感器，所研制的乐甫波瓦斯传感器表现出了更高的检测灵敏度(～573Hz/％)。