本发明公开了一种适用于二维电场测量的光学传感装置,包括依次相连的输入保偏光纤、传感单元、输出单模光纤、光电探测器和信号处理单元,所述传感单元包括:铌酸
锂基底;设置在铌酸锂基底上的第一Y光波导和两个马赫增德尔结构光波导;所述第一Y光波导输入端与激光源输出端相连,输出端分别与两个马赫增德尔结构光波导的输入端相连;所述两个马赫增德尔结构光波导的输出端与光电探测器相连;在每个马赫增德尔结构光波导的任一单个波导臂敷设偶极子天线,两个偶极子天线的极化方向正交。本发明利用一个传感头元件实现二维电场测量,优点是灵敏度高,测量精确度高、处理过程容易。