本实用新型公开了一种全井段超高分辨率地震勘探系统，包括为脉冲光源系统和相位解调模块，脉冲光源系统和相位解调模块通过光缆通信连接；还包括N个环形器，N为≥2的正整数；N个环形器沿光缆传输方向以并联或串联结构依次排布；对于每个环形器，环形器的1端用于输入脉冲光信号，每个环形器的2端连接至传感光纤，脉冲光信号经传感光纤传输过程中产生瑞利散射光信号，沿脉冲光信号传输方向的逆方向经环形器的2端口进入、从3端口输出，最后经探测光纤进入相位解调模块中。本实用新型将环形器与传感光纤组合，原有的极限光脉冲信号的重复频率可提高N倍，从而使得探测相位变换信号的上限提升N倍，能够实现在长距离探测的前提下使用高重复频率的脉冲光。