O grupo de estudos do Laboratório de Optoeletrônica (LOE) da FEIS-UNESP trabalha há vários anos na área de interferometria óptica. A expressão geral da transmissão (razão entre o retardo de fase e a tensão aplicada) de um modulador eletro-óptico de intensidades é idêntica à expressão do sinal fotodetectado na saída de um interferômetro de dois feixes. Em 2012, um novo método de detecção interferométrica de fase óptica foi desenvolvido no LOE, sendo denominado de método de segmentação do sinal amostrado (SSA). Este método é imune ao fenômeno de desvanecimento, é capaz de mensurar o valor da diferença de fase quase-estática entre os braços do interferômetro, consegue medir o tempo de atraso entre o estímulo e a resposta, é pouco sensível ao ruído eletrônico, apresenta excelente resolução, tem ampla faixa dinâmica, permite caracterizar dispositivos não-lineares e pode operar com uma grande variedade de sinais periódicos não-senoidais. Beneficiando-se dessas informações, promoveu-se uma adaptação do método SSA para fins de se implementar um sensor óptico de tensão (SOT) elevada, a base do efeito eletro-óptico linear em cristais de niobato de lítio. O trabalho desenvolvido nesta dissertação se insere nesta linha de pesquisa, porém, ao contrário de trabalhos pregressos realizados no LOE, onde o sinal fotodetectado era amostrado por um osciloscópio digital e processado em microcomputador, agora, empregam-se processadores digitais de sinais (DSPs) tanto para amostrar quanto processar o sinal. Operando-se com a placa eZdspF28335, de ponto-flutuante, foram executadas medições da forma de onda de sinais de alta tensão, em 60 Hz e com elevado conteúdo de harmônicas superiores. Desta forma, gráficos de linearidade (relação entre o retardo induzido versus tensão elétrica aplicada) e resposta em frequência do SOT foram obtidos. Calculou-se o espectro do sinal de alta tensão, e daí, parâmetros como THD (Total Harmonic Distortion) e IHD (Individual Harmonic Distortion) puderam ser determinados. Duas configurações de SOT foram testadas, sendo a primeira dedicada à medição de baixa tensão, objetivando-se testar o DSP na aquisição de dados, sendo o processamento realizado em Matlab. Na segunda, implementou-se um SOT de alta tensão, no qual o DSP foi usado tanto para amostrar quanto processar os dados adquiridos. Medições de tensão de meia-onda das células Pockels empregadas, cujos valores podem ser calculados analiticamente, foram mensurados, conduzindo-se a respostas que apresentaram discrepâncias inferiores a 3,6% em relação as teóricas. Estes resultados comprovam a eficiência do sistema óptico e do método SSA na medição de alta tensão. Através do estudo desses SOTs, evidenciou-se o potencial do sistema para operar na análise da qualidade de energia elétrica em sistemas da classe de 13,8 kV.