飞秒激光脉冲由于其超短的时域宽度和超强的峰值功率，而在超快时间分辨光谱、飞秒化学、飞秒生物学和强场激光物理等领域获得了广泛的应用。飞秒激光脉冲的频谱形状和相位分布直接决定着它的脉冲形状和相位。特定光谱和相位形状的飞秒激光脉冲在选择性双光子吸收，泵浦探测实验，原子、分子和固态系统的相干量子控制等技术中都起着至关重要的作用。因此，对飞秒激光脉冲的频谱相位测量与整形就显得非常重要。　　本论文主要研究基于多光子脉冲内干涉相位扫描技术的飞秒激光脉冲测量与整形技术。在众多的飞秒激光脉冲测量技术中，多光子脉冲内干涉相位扫描(Multi-photon Intra-pulse Interference Phase Scan，MIIPS)是目前已知的唯一一种既可以测量飞秒激光脉冲频谱相位又可以补偿和调制飞秒激光脉冲频谱相位及频谱强度的方法。这个优势使其能够在液晶空间光调制器的调制范围内得到几乎任意的光谱幅度和相位形状。这对飞秒化学，飞秒生物学等领域的相关研究具有重要的意义。　　本论文的主要研究内容如下:　　1、详细分析了多光子脉冲内干涉相位扫描理论，编写MIIPS模拟程序。首先研究了不同的相位啁啾对飞秒脉冲激光MIIPS轨迹图的影响，从而建立了一种MIIPS轨迹图形状与待测飞秒激光脉冲啁啾类型与大小的直观联系;然后研究了频域半高全宽分别为80nm和30nm的飞秒激光脉冲在五种不同的频率啁啾条件下的MIIPS轨迹演化过程，从而对MIIPS理论有了更加深入的理解;同时引出了MIIPS的局限性及其误差来源，并据此从理论上提出了改进方案，即Gated-MIIPS，并对该方法做了理论分析。　　2、深入研究了SLM-S640d的相位与振幅控制原理，提出了一种新的液晶板像素与对应波长的定标方案;编写LabVIEW程序控制SLM-S640d和光纤光谱仪完成定标和MIIPS轨迹图的测量。　　3、搭建完成了一套完整的基于液晶空间光调制器(Liquid Crystal SpatialLight Modulator, LC-SLM)的飞秒激光脉冲测量与整形系统。通过实验对MIIPS方法中正弦相位参量α和γ进行了优化选择研究，这不仅对更好的利用MIIPS方法进行飞秒激光脉冲相位测量和补偿提供指导，而且可以通过选取合适的参量获得整形和窄化的倍频光谱(Second Harmonic Generation，SHG)。根据优化的正弦相位参量，我们利用MIIPS方法通过三次迭代还原出了中心波长≈810nm，重复频率为1kHz，极限脉宽≈32fs的飞秒激光脉冲的光谱相位，测量精度在±0.1rad以内。根据测量结果，我们通过液晶空间光调制器对补偿后的飞秒激光脉冲施加特定的正弦相位扫描调制，得到了光谱宽度约2nm的连续可调的倍频光谱。这一装置将在多光子显微成像、脉冲整形、飞秒激光光谱学等众多领域发挥重要作用。