本发明提出基于贝叶斯更新和随机模拟的布里渊光纤传感器应变与温度两阶段快速识别方法，所述方法采用大范围、宽间距、低平均次数的快速扫频方式，获取粗略的布里渊增益谱，通过基于贝叶斯更新和随机模拟方法的参数识别方法获得大量服从布里渊增益谱中各参数联合分布的样本，统计估计下一阶段扫频范围的上下限，利用较小的范围进行密集扫频，进而获得足够精确的布里渊光纤增益谱参数的识别结果，最终根据布里渊光纤频移与结构应变及温度的函数关系得出结构的应变或温度信息。本发明可以快速精确地对布里渊光纤传感器获得的数据进行处理，其结果为布里渊光纤各测点处结构应变或温度的均值及标准差估计值，对实际工程应用具有很好的参考价值。