本发明涉及一种环向应力施加装置和检测系统及其应用和检测分析方法。该装置包括：施压单元；提供压力液，受压单元，包括受压单元主体，以及能够与受压单元主体密封连接的盖体；所述受压单元主体与盖体接触的一面上开设限位孔和第一光纤通道；所述限位孔能够安装不同深度的限位筒，径向贯穿所述限位筒设置第二光纤通道，所述第二光纤通道与第一光纤通道相连通，用于放置光纤且能够使得光纤两端能够延伸出受压单元主体；所述受压单元主体内设置有通道，用于将限位孔与施压单元压力液出口连通，往限位筒内注入压力液。本发明保证待测光纤稳定放置的同时，能够环向均匀的施加液压，密封性好，液体不会流出，实现对井下环境的模拟。