本发明一种混沌外调制的布里渊光时域反射温度与应变检测装置，属于分布式光纤传感技术领域；解决了布里渊光时域反射仪在温度、应变同时测量的交叉敏感问题；通过测量传感光纤中布里渊后向散射强度、瑞利后向散射强度、布里渊频移信息，用瑞利后向散射强度和布里渊后向散射强度的比值表示布里渊后向散射强度，实现对温度和应变的同时测量；通过对窄线宽激光信号进行混沌外调制，对系统中存在的相干瑞利噪声进行了极大程度的抑制，提升了系统的信噪比，实现了对温度和应变的高精度探测；对探测光信号和参考光信号进行混沌互相关，实现了高空间分辨率检测；本发明可应用于电缆覆冰监测、周界安防、输气管线安全检测等领域。