现有的光学电压传感器多基于光功率检测模式,其测量范围与测量灵敏度受到电光晶体半波电压的限制.纵向调制的多片晶体叠层结构可以解决半波电压限制的问题,但仅适用于1　000　kV电压等级.此外,仿真结果表明这一结构中晶体内的电场分布极不均匀,受震动与热胀冷缩等因素的影响,光路或晶体的相互位置易产生偏移而引入积分电压误差.文中以110　kV电压等级为例,对多片晶体叠层结构进行了改进,简化了传感系统的结构,并将MgTiO3陶瓷按照一定的要求安装在锗酸铋(BGO)晶体的外部以改善晶体的内电场分布,可以把积分电压误差从0.275％降低至0.01％以下.改进后的结构可用于各种电压等级.最后,通过实验验证了新方法的有效性.