糖尿病作为一种致死性的慢性疾病,暂无有效的治愈手段,检测血糖浓度作为诊断糖尿病的主要方法,其检测准确性对于糖尿病预防、治疗过程至关重要。为规避现有酶葡萄糖传感器中氧化酶易失活、固定难、重复性差等问题,探究对人体血糖浓度直接检测的方法在糖尿病诊断及治疗方面具有重要的现实意义。声子晶体是一种周期性功能复合材料,当破坏声子晶体周期性引入缺陷（改变散射体声学特性）时会产生缺陷态模式,由于能量局域化效应缺陷结构处可形成高品质因数的谐振腔,为新型生物传感器的设计提供新的途径。为实现糖尿病生物标志物的精确测量,本文将二维声子晶体与具有高频、高灵敏度、尺寸小等特点的声表面波器件结合设计了一种对于葡萄糖浓度变化敏感的生物传感器,就如何提高生物传感器的性能,从传感器检测机理、模式识别、性能参数等方面进行了研究。（1）建立了具有共振模式的二维声子晶体生物传感器,通过分析物浓度的变化引起缺陷态共振峰频移实现传感功能。结果表明当葡萄糖浓度为54.6%时传感器的灵敏度达到66891 Hz,对应品质因数为2235;过氧化氢浓度为43.3%时传感器的灵敏度、品质因数分别为51486 Hz、1852。（2）研究了孔洞型二维声子晶体与乐甫波的相互作用,提出了用SH偏振比及归一化能量深度的方法从混合模态中准确筛选乐甫波模式;引入线缺陷结构后,利用乐甫波缺陷态特性（NED值）直接判断声波能量聚集效应,获得了共振峰较为尖锐的乐甫波缺陷型声子晶体优化结构（孔洞半径为0.8μm、腔宽为16μm、声子晶体个数为7）。（3）创新性提出孔洞型二维声子晶体乐甫波生物传感器。结果表明,当圆孔半径为0.6μm,高度为2.5μm时,葡萄糖浓度为10%时传感器的灵敏度达到1.967 MHz,对应的品质因数为5497;过氧化氢浓度为4%时传感器灵敏度、品质因数分别为1.7MHz、5274,灵敏度较二维声子晶体生物传感器提升约30倍,可在不使用葡萄糖氧化酶产生催化作用的情况下,精确检测糖尿病生物标志物浓度。