本发明涉及分布式光纤传感领域，公开了一种基于相位型混沌激光的分布式光纤传感装置及其测量方法，通过将位型混沌激光源输出的光经分光器分为探测光和泵浦光连接，探测光依次经边带调制模块、连续光放大器、第一光开关的进入传感光纤；泵浦光经高功率光放大器、光环形器后与传感光纤的另一端连接，光环形器的第三端口经第二光开关、可调谐光滤波器与第一光电探测器连接；第一光开关的第二输出端和第二光开关的第二输出端经合光器与第二探测器连接；第一光电探测器第二光电探测器的探测信号被信号处理器采集并处理。本发明可有效抑制光源强度信息引入的噪声，实现长距离和高空间分辨率兼顾的实时分布式温度、应变监测。