本发明属于分布式光纤传感领域，公开了一种基于混沌激光的分布式光纤拉曼传感装置和方法，装置包括半导体激光器，半导体激光器发出的激光经环形器、第一耦合器后分为两束，其中一束经第一掺铒光纤放大器、非线性光纤、偏振控制器、环形器后返回半导体激光器使其输出宽频混沌激光；另一束经声光调制器进行脉冲调制产生混沌脉冲激光经第二耦合器分为两路，一路被第三探测器探测，另一路经波分复用器后进入传感光纤，在传感光纤中各点发生拉曼散射和瑞利散射后返回波分复用器并输出后分别被第一光电探测器和第二光电探测器探测，探测信号被解调出传感光纤沿线的温度和应变信息，本发明可以实现亚毫米级分辨率分布式光纤拉曼传感。