本发明涉及分布式光纤传感领域，公开了一种基于混沌布里渊相位谱的高频动态应变测量装置包括：宽带混沌激光源，宽带混沌激光源发出的光束经分束器后分为两束，一束作为泵浦光经高速电光调制器、掺铒光纤放大器、光环形器后入射至传感光纤，高速电光调制器用于对泵浦光进行调制，产生与多普勒频移大小相等、方向相同的频率移动的泵浦光；另一束作为探测光依次经单边带调制器、可编程光延迟线、掺铒光纤放大器、可调带通滤波器、RF调制器后从传感光纤的另一端入射，在传感光纤中产生的布里渊散射信号从光环形器输出后被光电探测器探测经IQ解调器解调得到相移信息。本发明在抑制非局部效应的基础上实现高频高精度动态应变测量。