声光子晶体是一种同时具有声子带隙和光子带隙的新型人工复合周期性结构,因其优异的声光调控能力,为制备高灵敏度传感器、声光二极管以及声光解复器等声光多功能器件提供了新的平台,并在腔光力学、量子光学等领域有广阔的应用前景。本学位论文利用有限元方法,围绕“声光子晶体声光带隙的影响因素”和“声光传感结构的设计”两个核心问题,分析了声光子晶体结构参数对声光带隙的影响因素,并给出了最优几何结构参数,同时结合声光能量分布对声光传感性能进行了分析;此外,通过引入谐振腔及波导结构设计了一种声光解复器,并对其声光解复性能进行了研究。针对如何拓宽声光子晶体的声光带隙,本学位论文分析了单胞几何结构对声光带隙宽度的影响因素,提出了一种同时具有较宽声子带隙和光子带隙的声光子晶体单胞结构,并以此单胞为基础,设计了一种基于狭缝型双声光子晶体梁的液体浓度传感结构,分析了待测溶液浓度对电磁波和弹性波透射谱的影响,并通过优化几何结构使所设计的传感结构在氯化钠和葡萄糖溶液中同时具有优异的声学传感性能和光学传感性能。研究结果表明:声光子晶体的声子带隙宽度随内孔半径的增大而增大,随单胞厚度的增大先增大后减小,光子带隙的宽度受内孔半径的影响较小,但受单胞厚度影响较大;在声光子晶体梁中引入梯度缺陷腔可以避免晶格突变减少能量损失,将电磁波和弹性波的能量局域在狭缝和孔洞内,增强声光与待测溶液之间的相互作用,获得了更高的声光灵敏度。考虑到缺陷结构的衰减系数及缺陷个数会对声光灵敏度产生影响,通过改变缺陷结构的衰减系数及缺陷个数发现,随着衰减系数的增大和缺陷个数的增加,声光灵敏度整体呈现下降的趋势,对各个振动模态和电场分布进行进一步分析发现,电场能量分布区域的面积与液体填充区域的面积交叠程度越大,其光学灵敏度越大,而声能量越集中在狭缝区域及缺陷结构的固液边界处,其声学灵敏度越大。在高灵敏声光传感结构的设计基础上,进一步对梅花孔型声光子晶体的形状及几何参数进行优化设计,使其具有较宽的二维声子带隙和光子带隙,并通过引入谐振腔和波导结构设计了一种可以同时对声信号和光信号进行解复的声光解复结构,结合其振动模态和电场分布分析了此结构的声光解复性能。研究结构表明:通过在二维声光子晶体板中引入合适的谐振腔结构可以同时实现对声信号和光信号的解复;在光学解复方面,特定频率的电磁波能量可以较好的局域在对应的谐振腔中,几乎没有能量泄漏到其他谐振腔,不同通道之间的串扰极小,有较好的光学解复性能;在声学解复方面,利用特定频率的弹性波激活一个谐振腔时,有部分声能量泄漏到其他谐振腔中,造成不同通道之间的串扰,使得声透射率大大降低,将会对声学解复性能产生一定影响。通过本学位论文的研究将有助于在声光子晶体中获得较宽的声光子带隙,也为声光传感器及声光解复器的设计和制备提供了优化思路及模型参考。