传统电压互感器因其具有铁磁饱和等缺点不能满足现代电网的发展需求,而光学电压互感器应用光学传感原理,克服了传统互感器的缺点,对高压电网进行监测、计量与保护,具有很好的应用前景。虽然光学电压互感器经过多年的发展,积累了较为成熟的相关理论,但其温度稳定性问题一直是阻碍其实用化进程的关键因素。为提高光学电压互感器的温度稳定性,本文围绕其温度特性展开了深入的理论研究,在现有光路结构的基础上对其进行优化改进。首先,深入剖析光学电压互感器的相关理论及各光学器件的温度特性,在此基础上,利用琼斯矩阵对各光学器件进行建模,并推导得到光路系统的输出模型、热致误差及理论相位差;其次,归纳总结光路系统温度误差的抑制方法,围绕光路系统的温度问题,提出其结构的优化方案,并通过理论推导与仿真对比的方法,对电光晶体、45°熔接点及巴比涅补偿器等器件温度特性及其对光路系统的热致误差的影响进行研究,对比分析优化前后各光学器件对光路系统热致误差的影响与补偿效果;最后,通过对优化前后光路系统输出温度特性进行仿真分析,验证优化后光路系统在抑制温度误差上的有效性。研究发现,应用巴比涅补偿器对光路系统进行优化,不仅可以对电光晶体的双折射率进行补偿,而且反射式光路还可降低温度对电光晶体双折射率的影响。另外,还得出优化后光路系统输出的线性度优于优化前的光路系统,便于对光路系统进行温度补偿,且优化后光路系统的输出光强及相位的温度误差减小,在较大温度范围内,满足0.1级误差的精度要求,光路系统的温度稳定性得到提升。本文光路系统温度特性的研究结论,不仅为光学电压互感器实际制作过程中器件的选取提供了参考,也为系统的结构优化与改进奠定了基础。研究结果表明,经巴比涅补偿器优化后的光路系统,提高了光学电压互感器的输出温度稳定性,对加快其实用化进程具有积极的意义。