波长交错滤波技术(Interleaver)是密集波分复用(DWDM)系统研究中的一个新课题，波长交错器配合现有的窄带滤波器件能方便为现有系统升级，大大降低了升级成本和对超窄带滤波器件的严格要求。本文提出一种新型的波长交错器——高双折射光纤Sagnac干涉仪型(HBFSI)波长交错器，它具有稳定性高、输出谱型良好、全光纤化、偏振无关等优点。本文以Jones矩阵为基本数学方法对高双折射光纤Sagnac干涉仪以及基于高双折射光纤Sagnac干涉仪的波长交错器和梳状滤波器进行了详细系统的理论分析，并做了大量的实验验证，为高双折射光纤Sagnac干涉型器件的进一步研究和实用化奠定基础。 本论文的主要工作内容如下： 第一，以Jones矩阵理论为基本理论，对一阶高双折射光纤Sagnac干涉仪进行了严格系统地理论推导，得到和已知文献不同的结论。数值模拟和实验证明本文的结论更准确合理的描述了实验现象。 第二，在一阶高双折射光纤Sagnac干涉仪理论推导的基础上对高阶高双折射光纤Solc-Sagnac和Lyot-Sagnac干涉仪模型进行了理论研究和大量的数值模拟。 第三，以一阶高双折射光纤Sagnac干涉仪为基本单元构造了一阶HBFSI型波长交错器，详细地推导了其传输函数并进行了实验验证，数值模拟和实验结果表明一阶HBFSI型波长交错器的奇偶信道输出谱型为余弦型且稳定性良好，信道隔离度达到25dB。 第四，以三阶高双折射光纤Solc-Sagnac干涉仪为基本单元构造了一种具有平顶通带的三阶}tBFSI型波长交错器，数值模拟和实验结果表明该HBFSI型波长交错器的信道隔离度超过28dB，和一阶HBFSI型波长交错器输出光谱相比通带宽度@0.1dB展宽了65％。对于100GHz的三阶HBFSI型波长交错器，其通带宽度@0.5dB为0.22nm，信道隔离度为30dB，基本符合通信要求。 第五，研究了耦合器的功率耦合比和输出端口反射对HBFSI型波长交错器传输性能的影响，讨论了HBFSI型波长交错器的中心波长调谐、偏振无关特性和稳定性，分别进行了理论分析和实验验证。 第六，提出了一种基于二阶高双折射光纤Solc-Sagnac干涉仪的全光纤窄带通梳状滤波器，具有窄带通和宽信道间隔的特点，与对照的方案相比，消光比高出3dB；提出了一种基于二阶高双折射光纤Lyot-Sagnac干涉仪的梳状滤波器，实现了平顶通带，同时消光比达到30dB；利用二阶高双折射光纤Lyot-Sagnac干涉仪实现了一种信道间隔可动态切换的梳状滤波器，该滤波器的峰值波长间隔可通过一个光开关方便地实现加倍或减半。