激光超声技术是激发声表面波的有效方式,被广泛的应用于各种领域;激光超声与光纤传感器结合起来能够精确的对声表面波进行探测。而声表面波在周期结构中的传播一直以来都是人们的研究热点。周期结构中的布拉格带隙在光子晶体和一些声子晶体中的研究取得了重大发展。弹性波由于模式复杂,成为声子带隙研究的难点。本文通过对声表面波在金属表面传播的理论计算,得出声表面波传播时的色散关系,从而找到了布拉格共振与非布拉格共振的频率范围。并利用搭建完善的激光超声检测系统,对不同周期结构的铝板进行了探测研究,讨论了金属表面波在周期结构中传播的布拉格与非布拉格共振。论文的主要研究内容包括以下几个方面:1、对金属表面波在周期结构介质中的传播进行了理论研究。首先,对于金属表面波的激光超声激发方式进行了讨论;由于激光超声具有多种优势,能够满足实验的需求,因此研究了激光超声的激发机制,并对激光超声激发的弹性波多种模式的分析和理论推导。其次,对激光在铝板表面激发的金属表面波的传播模式进行详细的研究,并对其传播速度进行检测;得出了金属表面波在边界具有周期对称结构的铝板表面的传播速度,是小于没有结构的铝板表面的传播速度;推测出在声子晶体中存在声子有效阻抗,导致声表面波传播速度的减小。最后,对金属表面波在周期结构中传播的色散曲线进行了计算,得到三种不同结构铝板对应的色散曲线,并计算出与之对应的布拉格与非布拉格共振产生的带隙位置。2、搭建了一套基于光纤斐索干涉仪传感器的激光超声检测系统,设计了探测铝板布拉格与与布拉格共振现象的实验方法和流程。首先,搭建激光超声检测系统用于探测在铝板表面波传播的金属表面波;测试了在不同激光能量或不同光源(点光源和线光源)情况下,激光激发的金属表面波波形和幅值的变化。其次,对金属表面波的探测装置光纤斐索干涉仪传感器进行了研究和讨论;分析其探测金属表面波的探测原理,调节了探测装置的灵敏度。最后,设计了探测金属表面波在周期结构铝板表面传播的实验方法。3、对金属表面波在周期结构铝板中传播的实验结果进行了分析和总结。我们在研究金属表面波的布拉格与非布拉格共振时,设计了三种结构的铝板,分别为对称结构、反对称结构和周期错开π/2相位结构。研究结果表明,在对称结构中,金属表面波在传播时会产生布拉格共振,具有布拉格带隙;在反对称结构中,金属表面波在传播时就会产生非布拉格共振,具有非布拉格带隙;而在结构介于二者之间的周期错开π/2相位结构中,金属表面波传播会同时存在布拉格和非布拉格共振,对应具有布拉格禁带和非布拉格禁带两个带隙。研究发现,可以通过调节周期结构的相位对布拉格带隙和非布拉格带隙进行调控。而对于两种周期相结合的禁带耦合结构,会产生两个布拉格带隙;通过调节周期参数的大小,可以对这两个布拉格带隙进行位置调控。这种调控机制在以声表面波制作的传感器等表面波器件中具有重大的研究意义。激光超声与光纤斐索干涉仪相结合的激光超声检测系统,对金属表面波在周期结构中传播的探测研究具有比较重要的科学意义。在光学检测领域或声表面波功能器件的设计与制造提供参考,也能够为声子晶体研究领域提供参考。