1960年Maiman发明激光器的半个世纪以来，激光技术一直保持高速发展，在此过程中激光脉宽也从最初的微秒量级发展到当前的飞秒量级，乃至阿秒量级。超快激光因其极短的脉冲持续时间在帮助人类拓展对极端时间尺度下的物理过程的认知方面具有划时代的意义，新兴技术手段让人们能通过“慢动作”观察到处于物质反应过程中的原子与分子的转变状态，给化学、材料、能源、光电子以及相关科学领域带来一场新的革命。另一方面，脉冲宽度的缩短和单脉冲能量的提升也进一步推动激光的峰值功率达到数拍瓦，为加速器物理、高能物理、核物理等学科提供了新的研究工具。
　　这种具有极端时间尺度和功率激光的出现既为我们对未知的参量空间进行探索提供了有力工具，也对相应的激光测量技术提出了更高的要求。激光脉冲宽度测量技术也经历了对纳秒量级的激光采用快速光电二极管进行直接测量和对皮秒量级的激光采用条纹相机测量的发展历程。但上述方法都不能对飞秒脉冲的宽度进行测量，于是人们发展了采用飞秒光脉冲对光脉冲自身进行测量的方法，其中代表性的有自相关、频率分辨光学开关法和光谱相位相干直接电场重构法等。本论文选择了自相关和频率分辨光学开关法两种激光脉冲测量方法进行的研究工作，论文主要工作内容如下：
　　(1)研究了具有宽带光谱的超短待测激光脉冲在非线性晶体中的二次谐波带宽和中心波长对晶体参数的依赖关系，明确了基于二次谐波信号的超短激光脉宽测量技术对非线性晶体参数的要求。
　　(2)设计并搭建了能准确测量超短激光脉冲宽度，并具有结构紧凑、方便携带、测量灵活等特点的单发测量自相关仪。并基于Labview环境开发了相应的可视化测控软件。研究了色散效应对宽带超短激光脉冲脉宽测量的影响。完成实验装置搭建，进行了激光脉宽测量实验并测量出了预期的激光脉宽。
　　(3)设计并搭建了能同时测量超短激光脉冲宽度和谱相位的频率分辨光学开关仪。分析了啁啾和自相位调制效应在行迹图上的表现特征，并研究了这些效应对脉宽和相位测量的影响，从而优化提高了测量结果准确度。