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作为互联网时代信息传输的主要媒介,光纤及光纤技术的发展极为迅速并且其应用渗透到了通信、传感、航天航空等诸多重要领域。近来,光纤激光器和光纤传感器成为人们研究的热点课题。光纤激光器的小体积和丰富的可调谐功能使其成为光纤技术中的重要部分。然而,现有的光纤激光器存在输出参数较少、参量的独立控制功能较差、可调谐功能不够丰富、光学器件之间存在偏振互扰现象等问题。同样,光纤传感器由于结构简单、微型化、抗电磁干扰、灵敏度高等特性使其在测量外界物理量如温度、应变、折射率等传感领域的研究十分广泛。在这方面,如何进一步提高光纤传感器的灵敏度也一直是光纤技术中的一个重点关注的问题。针对目前光纤激光器中存在的不足以及提高光纤传感器灵敏度的问题,本文提出了以Sagnac环作为滤波器的光纤激光器以及基于Sagna环的光纤传感器,并对所提出的激光器和传感器的性能进行了深入的研究,具体内容如下:首先,采用光学琼斯矩阵对光纤Sagnac环进行了系统的理论分析,得到了Sagnac环的入射偏振无关特性、透射特性和反射特性。对理论结果进行了数值仿真以及实验验证,结果表明Sagnac环具有可调谐功能。然后,将Sagnac环作为滤波器,提出一种基于Sagnac环滤波器和非线性光学环镜(Nonlinear Optical Loop Mirror,NOLM)相结合的可调谐多波长掺铒光纤激光器(Tunable Multiwavelength Erbium-Doped Fiber Laser,TMWEDFL)。实验及数值结果都表明通过调节NOLM和Sagnac滤波器的工作状态,可以实现光纤激光器多参数的输出和丰富的可调谐功能。具体来讲,通过调节NOLM动作状态可以实现光谱范围和波长数目的改变,实验结果得出的光谱范围最大移动的范围为8.88nm,可获得的波长数目为11条;通过改变Sagnac环中的偏振态可以实现输出波长在一个自由光谱范围内的精细移动。由于Sagnac环具有入射偏振无关特性,而且系统中NOLM的偏振态可作为Sagnac环的入射偏振态,因此调节NOLM对系统的输出无影响,表现为每次的激光输出波长基本没有飘移,从而解决了器件间的偏振互扰问题。此外,通过控制泵浦功率的大小还可以实现对波长数目的单独控制。最后,本文提出一种基于Vernier效应的级联Sagnac环应变光纤传感器,用来检测外界的应力变化。与一般光纤传感器相比,级联Sagnac环会产生一种Vernier放大效应,此放大效应可以使级联传感器的灵敏度有显著的提高,使得测量结果更为精准,实验结果表明该传感器的灵敏度最高可达4.43 nm/uε。