受激布里渊光谱散射技术(Stimulated Brillouin Scattering Technology,SBST)自面世以来就以其独特的非线性效应而广泛应用于光纤传感、海洋水质监测、水下激光雷达探测、大气、水体监测系统。然而实际检测中布里渊散射光谱信息容易缺失或是出错。这样,如何有效地将布里渊光谱信息真实的重建出来对于提高受激布里渊光谱散射技术的应用具有很广泛的前景。本论文的研究内容主要为：第一步,分析了光谱学的国内外主要应用研究领域和发展趋势以及研究光谱重建技术的目的和意义；第二步,介绍了实验中用到的反射光谱基本知识以及布里渊散射谱的数学模型；第三步,由于LM算法收敛速度快、收敛稳定性能好,能够很好的满足本系统的要求,将LM算法作为本次实验的光谱重建算法,分析了LM算法的基本理论以及算法中如何调整关键的比例系数,阐述了LM算法的数学理论模型以及通用的迭代步骤,应用这种算法可以有效提高光谱重建系统的稳定性和精度。然后提出了采用MATLAB编程运行环境实现光谱重建；然后建立实验系统,利用LM算法及MATLAB运行环境首先在理论条件下进行布里渊光谱重建；接着分别采用单根布拉格光栅以及两根布拉格光栅并联的情况下获取的实验数据,重建出单峰的光纤光栅反射谱以及双峰拟合的光纤光栅反射谱,获得有效的光谱重建信息和结果,从而充分的证明了将LM算法应用于光纤光栅反射谱重建中的可行性和正确性,进而充分的证明了理论上将LM算法应用于布里渊散射谱重建中的可行性和正确性,并对实验结果中产生的误差进行分析。实验证明,经过LM算法迭代重建之后的布里渊散射谱信息与实际情况的布里渊散射信息经过比较,误差较小,精度较高,很好的反映了真实的布里渊散射谱信息。