本文的主要工作在于飞秒激光脉冲时域形状测量和对比度的研究。　　在绪论中，叙述了激光的简要发展;并对于激光脉冲的数学定义作了简要的说明;另外，对宽于飞秒量级事件的时间计量作了普适性简述;也对飞秒激光脉冲时域对比度的提升和测量意义做了说明。　　在飞秒激光脉冲时域形状测量研究中，回顾了飞秒激光脉冲时域形状测量发展历程。随后，鉴于自参考光谱干涉(Self-referenced spectral interferometry,SRSI)方法所具有的众多优势，对这一测量方法进行了深入研究。最后，基于瞬态光栅效应(Transient-Grating,TG)在自参考光谱干涉方法的优势，研制出了多种各有优势的测量装置:　　(1)高灵敏度TG-SRSI，SRSI利用三阶非线性效应来产生自参考光，使得其对于低能量脉冲的测量比较困难，基于TG效应所具有的较高灵敏度，利用TG-SRSI实现了亚纳焦的飞秒激光脉冲测量;　　(2)直筒式TG-SRSI，提出了一种直简式的紧凑TG-SRSI测量装置，用来对飞秒激光脉冲进行测量，装置中的光学元件在套筒里面呈直线型分布，这避免了对光路的复杂调节，增加了测量装置的稳定性和实用性;　　(3)全反射式TG-SRSI，成功的解决了SRSI测量过程中比较严重的三个问题，具有较大的优势:(a)装置所使用的光学元件除了三阶非线性介质外，都为反射式光学元件，这使得装置可以实现周期量级的飞秒激光脉冲测量;(b)装置对待测激光脉冲能量和与其他光束的相对时间延迟进行独立的调节，使得该装置更易使用，操作简易;(c)凹球面反射镜垂直式的光束聚焦也避免了利用抛物面反射镜光束聚焦所带来的表面散射的影响(d)该装置在结构上目前也相对比较紧凑，外观尺寸为293×170×83mm3，其平面尺寸略小于一张A4纸的大小。　　在飞秒激光脉冲时域对比度提升的研究中，首先，从原理上论证了自衍射效应(Self-Diffraction，SD)作为一种简并四波混频过程在脉冲时域对比度提升上所具有的潜力，自衍射信号时域对比度约为入射激光脉冲时域对比度的三次方，即GSD+1≈q3in;其次，搭建了两套自衍射信号产生装置，提升了所产生自衍射信号的时域对比度和脉冲能量，实现了7个数量级以上的对比度提升，并获得了单边780μJ，转化效率为7.8％的一级自衍射信号输出;然后，对于三阶非线性介质片的表面散射对于对比度提升的影响也做了探索，发现，三阶非线性介质片的表面散射对于对比度提升具有影响，利用两种表面粗糙度不同的介质，所得到的SD信号对比度相差一个数量级;最后，利用一块单棱镜对自衍射信号的空间角色散进行了补偿。　　在飞秒激光脉冲时域对比度单发测量研究中，首先，对飞秒激光脉冲的时域对比度测量发展做了较为详细的论述;然后，提出了基于时域对比度降低技术来实现单发高动态范围时域对比度测量的新方法，作了详细的研究，并对一时域对比度为107的激光脉冲进行了测量。结果表明，通过降低待测激光脉冲的时域对比度，从而实现单发高动态范围对比度测量具有一定的可行性。进一步降低待测激光脉冲的时域对比度是该项研究工作的核心内容，利用该方法实现高于1010的单发时域对比度测量仍处于探索过程中。