受激布里渊散射（SBS）的理论和应用一直是研究的热点，特别是在强背景场中微弱光信号的探测方面。基于布里渊放大技术能够实现微弱光信号的窄带滤波放大，其中布里渊增益谱的优化、测量和低畸变放大至关重要。然而，单模光纤中布里渊增益谱通常为洛伦兹线型，这势必会造成信号的非均匀放大，从而产生畸变。针对这一问题，本论文提出了利用非等幅泵浦线获得窄带平顶增益谱的方法，从而实现低畸变滤波放大。利用多线增益谱理论模型模拟了泵浦强度调制情况下，多谱线泵浦光的0阶与±1阶边频光谱线强度及其谱线间距对增益谱的影响，以及单频和多频相位调制下获得的等幅泵浦光和非等幅泵浦光时的增益谱。然后搭建实验系统，测量SBS阈值和无泵浦调制下的增益谱，并对数值仿真结果进行了实验验证。结果表明，对于强度调制获得的泵浦光谱中只含有±1阶边频光的情况，当两条谱线间隔为无泵浦调制增益带宽的1.2倍时得到平顶的增益谱；当泵浦光中含0、±1阶三条光谱线时，满足±1阶边频光强度为0阶的1.8倍条件，能够得到平顶的增益谱；采用泵浦相位调制时，通过控制泵浦光谱线各阶强度比及谱线间的频率间隔可以得到平顶的增益谱。相位调制的实验中得到了顶部波动小于0.21dB、带宽分别为40MHz和125MHz的平顶增益谱。利用多线泵浦布里渊放大理论模型，数值模拟了不同平顶增益带宽时放大的信号光谱，并利用泵浦相位调制的方法进行了低畸变布里渊放大的实验研究，从时域和频域两方面分析了放大的信号光谱，实验结果表明，当增益谱平顶部分带宽等于或略大于探测信号带宽时，可以同时实现低畸变的波形和频谱放大。