进入21世纪以来,随着信息化产业的不断发展,电磁场带来的影响受到越来越多的关注,对电磁场的测量就显得尤为重要。集成光波导电场传感器作为众多电场传感器中的一种,由于其具有较宽的工作带宽、较小的物理尺寸以及对被测电场干扰小等优点而被广泛应用于国防、电力、通信等行业,因此集成光波导电场传感器的研究工作具有十分重要的意义。本文以切传的铌酸锂（LiNbO₃,LN）材料为基础展开对LN集成马赫增德尔干涉仪型（Mach-Zender Interferometer,MZI）光波导电场传感器的研究工作。本文首先介绍了LN集成MZI型光波导电场传感器的研究背景、研究现状以及研究意义,同时对本论文的主要内容及章节安排做了简单介绍;然后对传感器的工作原理进行理论推导,并介绍了传感器的性能指标;最后,在理论分析以及仿真的基础上对传感器进行设计,并对制作成型的传感器进行了性能测试。本文主要研究成果如下:1.设计一款基于块状LN材料的集成MZI型直通式电场传感器通过理论分析及CST STUDIO SUITE数值仿真设计出一款阵列锥形偶极子天线结构的直通式电场传感器,其特点是通过阵列结构的天线提高了传感器的灵敏度。搭建电场传感实验系统,对直通式电场传感器进行性能测试。连续波测试结果表明,传感器最小可测量电场为0.12V/m,最大可测量电场为82V/m。传感器在0.1GHz²GHz频响波动为±4.4dB,在2⁶GHz和6GHz¹8GHz频响波动分别为±5.75dB、±17dB。2.设计一款基于块状LN材料的集成MZI型反射式电场传感器通过理论分析及CST STUDIO SUITE数值仿真设计出一款单个锥形偶极子天线结构的反射式电场传感器,其特点是具有较小的物理尺寸,在天线谐振点之前具有更好的频率响应。搭建了电场传感实验系统,对反射式电场传感器进行了性能测试。连续波测试结果表明,传感器最小可测量电场为0.15V/m,最大可测量电场为22.5V/m。传感器在0.1GHz²GHz频响波动为±2.7dB,在2⁶GHz和6GHz¹8GHz频响波动分别为±2dB、±22dB。3.LN薄膜集成MZI型直通式电场传感器的仿真工作基于LN薄膜材料设计传感器,提出一种利用折射率差实现工作点控制的新型方案,该方案基于MZI的两波导臂产生的折射率差,通过波长调谐实现工作点控制。本文采用Rsoft仿真软件对该方案进行仿真,最终得到能够实现工作点控制的波导臂的设计参数。本文借助于CST STUDIO SUITE仿真软件对LN薄膜集成MZI电场传感器锥形偶极子天线进行仿真,最终得到工作带宽为40GHz,频响波动为±4.095dB的天线设计参数。