基于布里渊散射的分布式光纤传感作为获取应变和温度信息的有效手段,对加快光纤结构健康监测神经网络建设、推动社会经济发展具有重要意义。传统的布里渊传感系统仅适用于静态参量测量,为了满足现代社会各领域对动态参量实时监测的需求,多种改进的新技术被提出。其中斜坡辅助技术由于装置简单,适应性强,可有效提高系统采样率的优点得到了广泛关注。然而,动态应变信息是从布里渊增益谱（Brillouin Gain Spectrum,BGS）线性区内探测光所经历的布里渊增益变化中提取的,因此BGS的窄线宽（～30 MHz）使得系统可测动态应变范围仅限于几百με。另外,探测光的增益不仅与应变大小有关,同时也高度依赖于泵浦光功率,导致系统测量精度低。针对这两个科学问题,本论文提出了一种斜坡辅助型混沌布里渊光相关域分析（Brillouin Optical Correlation Domain Analysis,BOCDA）动态应变监测方案,以期实现大范围,高精度的动态应变测量。具体研究工作如下:（1）提出了一种单斜坡辅助型混沌布里渊光学相关域分析（Single-Slope-Assisted Chaotic BOCDA,SSA-CBOCDA）方案以扩展动态应变测量范围,实现了振动范围达0-1200με的动态应变测量,是传统斜坡辅助方案的2倍。首先,阐述了混沌激光的光谱宽带特性对BGS的展宽效应,理论分析了混沌激光的时延特征信号（Time Delay Signature,TDS）对BGS包络的恶化。其次,实验确立了BGS的主次峰比值（Main-Sub-Peak Ratio,MSPR）与TDS之间的线性负相关关系,验证了TDS是混沌BGS存在次峰的主要原因。然后,实验探究了MSPR值对系统可测动态应变范围的影响,当MSPR<0 d B时,动态应变范围不大于400με,当MSPR>0 d B时,动态应变范围不大于600με。最后,通过消除TDS,得到了无次峰的混沌BGS,并利用SSA-CBOCDA方案在厘米级空间分辨率下识别了振幅为1200με的动态应变。（2）提出了一种双斜坡辅助型混沌BOCDA（Dual-Slope-Assisted Chaotic BOCDA,DSA-CBOCDA）方案以提高应变的测量精度和分辨率,实现了3.9με的静态应变测量精度,6.2με的动态应变测量精度以及10με的静态应变分辨率和15με的动态应变分辨率。首先,从理论上分析了DSA方案对混沌泵浦光功率波动的抑制作用。然后,通过实验证明了系统应变测量精度和分辨率的提高。与之前的SSA-CBOCDA方案相比,DSA-CBOCDA方案可将静态应变测量精度从25.0με提高到3.9με,将动态应变测量精度从28.5με提高到6.2με,系统静态应变分辨率可达10με,动态应变分辨率可达15με。实验实现了振幅为800με的动态应变测量,空间分辨率为3.75 cm,绝对误差为0.9με,测量精度为6.5με。最后,对DSA-CBOCDA的稳定性进行了验证,在不同动态应变范围下系统的测量精度基本相同,其平均值为6.3με。