光学任意波形测量（OAWM）的研究在我国仍处于起步阶段。稳定、实用、性能优良的OAWM装置的研制成功对光通信、微波光子学和移动4G技术等许多领域的发展都有着深远影响。开展此项具有前瞻性、探索性的OAWM研究工作十分关键、迫切。本文利用高非线性（HNL）光纤中的交叉相位特性（XPM），提出了一种互相关频率分辨光学开关法（X-FROG）任意波形测量方案，并对其特性进行了理论研究。具体内容如下：（1）阐述了任意波形测量技术的研究背景和意义，概述了光学任意波形测量技术。（2）介绍了光学任意波形脉冲在高非线性光纤中的非线性效应：自相位调制（SPM）和XPM，对任意波形脉冲在HNL光纤中的传输方程进行了推导。（3）提出了一种基于HNL-XPM的互相关FROG任意波形测量方案。根据任意波形脉冲在HNL光纤中简化的传输方程，推导出了系统装置的非线性参数，即S4/3irL。（4）对基于HNL-XPM的互相关FROG任意波形系统进行了仿真。提出了几种减少噪声的方法，仿真验证了去除噪方法的可行性。利用Matlab仿真模拟了几种常见脉冲的FROG迹象，并利用矩阵主元素广义投影算法（PCGP）重建出脉冲幅度和相位信息。通过研究相对强度、不同门脉冲、高非线性光纤长度、非线性系数和迭代次数对脉冲恢复的影响，并验证了迭代次数为1000次的前提下，非线性参数S=（4~16）*i范围内可以准确的恢复出以上任意波形的幅度和相位。同时得出迭代次数增加到一定时，任何波形脉冲都可以恢复出来的结论。