1、隨著超短激光技術(shù)的不斷發(fā)展以及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)超短激光脈沖時(shí)域特性診斷問題的研究意義越來越重大。激光脈沖的測(cè)量方法可分為電學(xué)測(cè)量法和光學(xué)測(cè)量法，電學(xué)測(cè)量法受限于光電探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間，其時(shí)間分辨率較低。而光學(xué)測(cè)量法則具有較高的時(shí)間分辨率，可以達(dá)到飛秒量級(jí)，其中的頻率分辨光快門法(FROG)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超短激光脈沖時(shí)域的強(qiáng)度和相位分布信息的獲取。在以飛秒激光成絲為代表的非線性傳輸過程中，光脈沖的光譜極大展寬，脈沖時(shí)域特性復(fù)雜，此時(shí)F

2、ROG測(cè)量技術(shù)具有極大應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文基于空氣中四波混頻效應(yīng)的三階FROG實(shí)驗(yàn)技術(shù)，理論分析了FROG譜圖，并基于遺傳算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)FROG譜圖的反演計(jì)算。以線性啁啾高斯脈沖、自相位調(diào)制高斯脈沖以及雙高斯脈沖三種情況為例，數(shù)值模擬了其發(fā)生四波混頻過程后產(chǎn)生的FROG譜圖，并通過對(duì)譜圖的反演運(yùn)算得出了待測(cè)脈沖的時(shí)域分布信息，取得了較好的計(jì)算結(jié)果。本文使用的FROG測(cè)量方法由于是在空氣中聚焦，不會(huì)存在損壞非線性晶體的情況，這在

3、對(duì)高強(qiáng)度的激光脈沖的測(cè)量時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，并且這種方法可以實(shí)現(xiàn)原位測(cè)量。反演算法是遺傳算法，它對(duì)所優(yōu)化函數(shù)形態(tài)沒有要求，具有較好的適應(yīng)性，在對(duì)復(fù)雜問題的優(yōu)化時(shí)具有很大優(yōu)勢(shì)。本研究結(jié)構(gòu)如下：第一章對(duì)飛秒激光脈沖的特點(diǎn)和用途以及飛秒激光脈沖的電學(xué)測(cè)量方法進(jìn)行了介紹，第二章著重對(duì)飛秒激光脈沖的光學(xué)測(cè)量方法的測(cè)量原理進(jìn)行了討論。第三章到第六章分別對(duì)線性啁啾高斯脈沖、自相位調(diào)制高斯脈沖以及雙高斯脈沖的時(shí)域特性進(jìn)行了反演計(jì)算，取得了較好的結(jié)果。第七章為總