Nous présentons dans cette thèse, une nouvelle architecture de capteur électro-optique permettant la mesure de grandeurs diverses telles que la température ou le champ électrique. L'instrumentation optique est basée sur un montage de Sénarmont adaptée en réflexion dans lequel, un modulateur électro-optique fixe le point de fonctionnement et permet une compensation du retard de phase introduit la variation d'un mesurande. Le conditionneur de capteur est principalement composée d'un système de détection synchrone, d'un correcteur PID et d'un amplificateur haute tension à modulation de largeur d'impulsions. Cette instrumentation possède un temps de réponse de 50 ms et une stabilité de 2,3 % mesurée en 8 heures. Nous présentons des résultats sur des mesures de variations de températures (sensibilités de 0,91V/K, résolution de 4,4 mK et précision de 11 mk) et de champs électriques (sensibilités de 2,7 V/K/cm et temps de réponse de 50 ms).