一种基于取样光纤光栅的全光纤分光系统，包括透镜、第一光纤布拉格光栅、第二光纤布拉格光栅、第三光纤布拉格光栅、第四光纤布拉格光栅、第一超结构光纤布拉格光栅、第二超结构光纤布拉格光栅、第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，由第一超结构光纤布拉格光栅、第二超结构光纤布拉格光栅、第一光纤布拉格光栅、第二光纤布拉格光栅、第三光纤布拉格光栅和第四光纤布拉格光栅多级级联。本实用新型在获取转动拉曼散射高低量子数时，需要经过两次反射提高信噪比，对于可见光波段光纤光栅性能参数要求大大降低，有利于后续系统对特征信号的处理，可以很好的滤除背景噪声，有效解决分光系统复杂、体积较大及光谱分光稳定性差的问题。