激光技术以其强大的生命力谱写了一部典型的学科交叉的创造发明史。激光技术的应用已经遍及科技、经济、军事和社会发展的很多领域。超短光脉冲技术一直是激光技术领域研究的热点，超短光脉冲的测量是其中的一个重要组成部分。目前，超短光脉冲的测量精度不能满足许多工业生产或者科学研究领域的测量精度。越来越多的研究与实践表明，研制超短光脉冲的测量系统刻不容缓。本文提出了一个基于高非线性光纤的交叉相位调制效应（XPM）的频率分辨光学开关（FROG）超短光脉冲测量系统，主要工作如下：（1）介绍了超短光脉冲的发展历史，综述了超短光脉冲技术和超短光脉冲测量技术的研究与概况；（2）介绍了FROG超短光脉冲测量的理论基础。对FROG的基本原理及二维迭代算法进行了阐述，同时也介绍了经过非线性效应之后的几种不同的光学门系统，接着用数学分析的方法推导出了基于不同光学门的频率分辨光学开关测量系统的理论模型。（3）提出了一个基于高非线性光纤的XPM-FROG超短光脉冲测量系统。讨论了基于高非线性光纤的超短光脉冲测量系统的传输特性，结合了交叉相位调制非线性光学的知识，简化了超短光脉冲的传输方程，得到了传输方程的理论模型。（4）建立了超短光脉冲测量系统的数学理论，编写了基于MATLAB的系统仿真程序。分析了超短光脉冲测量系统的系统参数，并对其中的各个影响因子（非线性系数、非线性作用有效长度、相对强度）分别展开讨论，证实提高门脉冲的功率和选用具有高非线性系数的非线性材料都有助于提高交叉相位调制，从而提高测量系统的性能；同时选用高非线性材料有助于减小光纤的传输长度。