高压电场传感器属于高压计量设备的范畴，广泛应用于电场强度的探测。传统的高压电场传感器对被测电场的干扰比较大，难以保证测量的精度，而且智能化程度低，运行维护成本高。因此研制出一种智能化程度高、绝缘性好和误差影响因素少的新型电场传感器在电力工业中具有重要的意义。在综合评述现有电场传感器的基础上，本文利用保偏光纤模间干涉原理和铌酸锂晶体逆压电效应设计了一种新型的光纤电场传感器，在理论分析的基础上对所设计的光纤电场传感器进行了实验研究。论文的主要内容有：首先，对保偏光纤模间干涉理论和铌酸锂晶体的逆压电效应进行了详细的理论分析，提出了新型高电压电场传感器的系统结构，并对系统的传感原理进行了分析，建立了相应的数学模型。其次，利用单导线镜像法和模拟电荷法对电力线周围电场进行了计算，并利用有限元仿真软件对高电压电力线周围电场进行有限元仿真计算，通过对仿真结果的分析，最终确定了采用模拟电荷法来实现高电压电力线周围电场的计算。再次，对椭圆芯保偏光纤、熊猫光纤以及双孔光子晶体光纤的模间干涉特性进行比较分析，最终确定了椭圆芯保偏光纤作为所设计光学电场传感器的传感光纤。最后，对所设计的基于模间干涉效应的高压电场传感器进行了实验研究，并给出了相应的测量数据和误差分析，为将来高电压电场传感器的实用化设计和产品化开发提供了有价值的参考。