本发明公开了一种基于四波混频过程的高空间分辨率光频域反射计系统，包括基于四波混频的扫频光源系统、测试光路系统、接收机及信号处理系统，扫频光源系统使用窄线宽激光器作为原始光源，出射光经过外部调制产生扫频范围展宽的高阶边带扫频光。高阶边带扫频光经过四波混频过程实现扫频范围的进一步增强。四波混频过程将扫频边带光作为泵浦光，得到的闲频光拥有双倍于泵浦光的扫频范围，利用窄带光学滤波器滤波得到扫频闲频光。所述的扫频闲频光作为扫频载波光源导入光路系统，采集背向散射和反射的光信号，通过本地的相干检测和信号处理，实现光频域反射分析。利用非线性光纤四波混频过程可以高效扩大扫频范围从而提高光频域反射计的空间分辨率。