利用全光纤Sagnac结构中光纤的非线性效应与磁光效应，可以实现脉冲整形、全光逻辑操作以及光信道解复用等诸多全光信息处理功能，其中非线性系数和费尔德常数是表征非线性效应和磁光效应强弱的两个重要参数。本文的主要研究内容包括:1．改进了在简并四波混频情况下光纤非线性系数的测量方法，计及了泵浦消耗和光纤损耗的影响，数值计算结果与Optisystem的仿真结果一致。本文测量方法不但适用于小信号情形下的四波混频过程，还可以应用于出现参量饱和现象的场合。作为例子，对实验室中所用的高非线性光纤进行了测量，其非线性系数为12.842W^-1km，为进一步设计光纤2R再生器件提供了重要参数。2．提出一种基于光纤Sagnac干涉结构的磁光光纤费尔德（Verdet）常数测量方法。通过测量光纤Sagnac干涉结构的损耗及其所能达到的最小透射率，可计算光路中耦合器的分光比。进而根据Sagnac干涉结构的透射率随外加磁场的变化，确定光纤的等效Verdet常数值。使用该方法实验测量了高非线性光纤Verdet常数的波长依赖性，成为磁光四波混频效应研究中磁光耦合系数选择和波长设置的重要依据。3.在全光纤Sagnac环中将非线性效应和磁光效应结合起来，提出了一种新的基于四波混频效应的非线性Sagnac干涉结构，其中泵浦信号和探测信号通过耦合器同时注入到Sagnac环。采用Optisystem软件仿真分析了耦合系数和外加磁场对功率转移函数曲线的影响，分析了非线性Sagnac干涉仪的磁控特性。