基于铌酸锂晶体电光效应的集成光波导电场传感器因具有体积小、响应速度快、测量带宽范围宽和抗电磁干扰能力强等优势,目前已被广泛应用于脉冲电场测量领域。但在实际应用过程中,基于铌酸锂晶体为核心材料的马赫曾德尔干涉仪电场传感器会由于环境条件的变化,例如温度,湿度或压力造成传感器最佳工作点的缓慢漂移。而工作点又是影响空间电场信号测量的关键,它对系统的探测灵敏度、线性动态范围以及探测的时域波形影响非常大,因此需要对传感系统的工作点进行控制,使器件在复杂变化的环境中稳定在适宜传感的状态。论文首先介绍了集成光波导三维电场传感器结构,工作原理,外界因素对工作点漂移的影响以及弹光效应的基本理论。针对弹光效应引起的光波导折射率变化导致传感器工作点漂移问题,利用COMSOL有限元软件和弹光效应理论对传感器的光波导内应变大小进行了仿真和数值计算,得到高温冷却时二氧化硅缓冲层–铌酸锂衬底界面的热应力会在波导内形成复杂应变分布,该现象会使铌酸锂晶体折射率变化从而使传感器工作点发生漂移,接着通过Matlab计算了铌酸锂衬底的应变分布,并对光波导内部折射率随温度变化做了分析,以此来验证仿真结果。最后发现可在铌酸锂衬底底部沉积一层缓冲层用来抵消顶部缓冲层中的应力,该措施可以有效减小波导内的应力改善工作点漂移。此外,电场传感器测量电场时出现的工作点漂移是一个复杂的物理过程,仅从器件内部来抑制工作点漂移是不现实的。因此还可采用调谐光源波长的外部控制方式进行工作点的稳定调整,设计了三维传感器工作点调节系统,就系统中的软硬件实现分别做了介绍。另外,测试了三维电场传感器的传输特性,根据测试结果找到三维电场传感器的最佳波长,并设计了最佳波长选择程序。由于调节系统采用一种纯光的控制技术,因此不会对被测电场产生干扰。最后,搭建了电场传感系统实验平台,对传感器进行了时域测试、线性动态范围分析以及评估调节系统的控制能力。