高分辨率光谱仪在高精度光纤传感、光纤通信系统中信号诊断与检测、光频率梳标定等领域中有着广泛的应用。然而，以体光栅作为分光元件的光谱仪波长分辨率最高仅为几个pm（1000MHz），且其分辨率受光栅刻痕密度及最大光束孔径限制无法进一步提高。扫描法布里—珀罗干涉仪与体光栅光谱仪相比虽能提供较高分辨率，但其自由光谱范围有限。基于相干检测原理的光谱分析仪可以提供高达40fm（5MHz）波长分辨率的光谱测量，然而很难实现宽波段更高分辨率的光谱测量。本文提出一种基于布里渊动态光栅（BDG）的新型超高精度光谱分析技术，并对光纤中BDG反射谱的特性进行了理论和实验研究，具体内容如下：首先，建立了BDG读写机制的数学模型，研究了单模光纤中稳态小信号和瞬态时BDG反射谱的特性。理论研究了包括光纤长度和光功率等参数对BDG反射谱的影响。结果表明：BDG反射谱宽随光纤长度增加而减小；泵浦抽空效应会导致BDG反射谱展宽。其次，实验研究了在不同光纤长度、光功率情况下单模光纤中BDG反射谱的特性。实验结果显示各参数对BDG反射谱的影响与理论研究结果一致。此外，基于泵浦—探测法分析单模光纤双折射分布的结果表明单模光纤双折射的变化使BDG反射谱展宽，是获得更窄BDG反射谱的限制因素。最后，提出以单模光纤中BDG作为分光元件，通过扫描激光器频率连续改变BDG反射中心频率实现高精度光谱分析。实验结果显示，使用400m单模光纤产生BDG能够实现4fm（0.5MHz）的高精度光谱分析。