利用集成光学技术设计并研制了一种时域测量电力系统中工频强电场的传感器, 体积为80 mm×18 mm×7.5 mm.采用调谐光源波长的方法补偿环境变化带来的工作点漂移, 形成π/2的静态工作点, 从而使传感器稳定地工作在线性区.理论分析了一种带有电极对的集成电光工频电场传感器.根据国标GB/T127201991建立了工频电场测试系统, 对传感器的时域动态范围进行了测试.结果表明：传感器时域可测电场范围为0.35~125 kV/m, 线性相关系数为0.997, 线性动态范围达51 dB, 适合用于工频强电场测量.

为了解决传统Mach-Zehnder结构电光调制器的直流偏置电路设计复杂、温度变化导致的直流漂移和非线性失真等问题，基于点匹配法、耦合模理论和电光调制理论，设计了一种零偏压屏蔽电极Y型耦合器高速电光调制器。给出了器件模型、电场分布及输出光功率随外加电压的变化关系。通过引入有效调制电压，导出了低频和高频两种电信号调制下，输出光功率随响应时间的新型关系式。得到了电信号3 dB调制带宽、插入损耗及串扰的表达式。在1550 nm中心波长下，对器件进行了参数优化和性能模拟。结果表明，优化后器件的电光作用区长度约为0.8884 cm，半波电压降至1.104 V，电信号的3 dB调制带宽可达97 GHz。与光束传播法(BPM)计算结果的对比表明，本文给出的分析理论和设计方法具有较高的精度。