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乐甫(Love)波是由压电基底与覆盖于其上的声波导薄层构成的层状结构中传播的水平剪切波。相比于典型瑞利声表面波(R-SAW)化学传感技术，乐甫声波导模式因其声波导效应通过优化可获得更高检测灵敏度及更好的稳定性，更为符合痕量气体及生化一体化检测与报警的应用需求，在国防与公共安全、环境监测与工业分析及安全生产等领域显示出广阔的应用前景与重大学术价值。本文从乐甫波气体传感器功能结构优化方面开展工作，通过提出温度自补偿的乐甫波器件结构以解决目前乐甫波传感器所面临的温度稳定性问题，并开展相应的痕量气体传感实验，充分验证理论分析结果。 本文首先基于分层介质中声传播分析理论，从介质中声波的波动方程和边界条件出发，分析了层状结构中乐甫波频散特性;结合声传播理论和Tomar分析方法以及层状介质机械物理参数的温度关联特性，获得乐甫波器件结构频率温度系数与声波导层膜厚的关系曲线，从而理论提取出趋于零温度系数的乐甫波器件结构参数。为了充分验证理论分析结构，实验研制了采用铝电极并基于150MHz频率的分别给予SU-8/ST-90°X石英和SiO2/36°YX-LiTaO3波导结构的乐甫波延迟线。为降低器件损耗并实现单一振荡模式，延迟线采用了单向单相换能器(SPUDT)与梳状换能器结构。实验结果显示，通过利用与压电晶体温度系数极性相反的声波导薄层很好的改善了器件结构的温度特性，实验测试结果较好的验证了理论分析结果。 以所研制的具有良好温度特性的乐甫波延迟线器件为频率反馈单元，结合高可靠性与高稳定性的振荡器电路以及最低损耗点起振办法，实现了一种具有良好频率稳定度的双延迟线型差分式乐甫波振荡器。测试结果显示采用SU-8/ST-90°X波导结构的乐甫波振荡器的短期频率稳定度(s)为±2Hz，中期频率稳定度(h)为±50Hz;采用SiO2/36°YX-LiTaO3波导结构的乐甫波振荡器短期频率稳定度(s)与中期频率稳定度(h)分别为±3Hz与±25Hz。另外，本文还对上述乐甫波振荡器的温度特性进行了测试。采用SU-8/ST-90°X与SiO2/36°YX-LiTaO3波导结构的振荡器的频率温度漂移分别为1.66 ppm/℃和1.71ppm/℃。由此可得，由于采用了温度自补偿的乐甫声波导器件结构，乐甫波振荡器可获得良好的温度稳定性，这对于改善气体传感器稳定性及检测下限指标具有很好的现实意义。 利用所研制的具有良好频率稳定性的乐甫波振荡器并结合特定的选择性敏感膜材料开展了一系列气体传感器实验。分别利用BSP3/SU-8/ST-90°X石英结构和SXFA/SiO2/36°YX-LiTaO3/结构的乐甫波传感器开展了针对100mg/m3的DMMP的气体传感实验，特别分析了声波导层膜厚及敏感膜膜厚对传感器响应的影响，以获得优化的传感器设计参数。实验结果显示，乐甫声波导模式表现出高灵敏度性能，比基于36°YX-LiTaO3的剪切声表面波模式传感器灵敏度提高了一个数量级，彰显出这种乐甫声波导模式的气体传感器具有很好的应用前景。