飞秒激光脉冲具有高的功率、超短脉冲持续时间的特性，使之在物理、化学、生物等领域都有着重要的应用。 对飞秒光束进行分束时，通常的分束装置有半透半反镜或角锥反射镜。这两种分束器只能实现一束光分成两束光。半透半反镜会将材料色散的作用引入分束后透射输出的光束；角锥反射镜是通过将两反射面相交的棱放置在光束的中心，在空间上实现光束左右两边分离，这样原本的光束中心就变成了分束后光束的边缘。 该论文的创新工作包括达曼光栅分束、测量飞秒激光脉冲两项内容。首先是设计了一种利用达曼光栅高效率、大规模分束飞秒激光脉冲的方案；其次是实验搭建了反射式1×2偶数达曼光栅分束装置，利用飞秒激光频率分辨多发光学扫描(Multi-shotFROG)方法，得到了原始脉冲的时频域信息。 使用达曼光栅直接分束飞秒激光脉冲时，由于飞秒光脉冲是多频谱的，分束得到的各个衍射级次光束中不同频率的光波具有不同的衍射角，无法实现需要的分束效果。该文设计了一种新颖的方法，即达曼光栅第m衍射级次的光束被光栅密度是达曼光栅密度m倍的补偿光栅补偿，可以得到无角色散的阵列输出的飞秒光束，从而实现一束飞秒光分成多束飞秒激光，即高效率地分束。在飞秒激光带宽不是极大时，用达曼光栅分束装置分束得到的输出脉冲宽度变化极小。该分束装置对光束的空间频谱走离作用虽然总是存在，但是其影响很小；而且如果分束得到的光束被透镜聚焦，在焦面上空间频谱走离作用会完全消失。如果采用反射式光栅实现达曼光栅分束装置，还可以彻底避免飞秒光通过介质材料时所带来的材料色散影响。另外，用达曼分束器分束得到的相应正、负衍射级次的光束光脉冲是完全一样的。这种全新的飞秒激光分束装置将在飞秒激光多点加工、飞秒脉冲测量、泵浦探测技术中具有潜在的应用价值。 实验搭建了利用反射式1×2偶数达曼光栅分束对飞秒脉冲频率分辨光学扫描多发测量装置，实验得到了FROG时谱图，并用FROG重构程序反演出了飞秒脉冲的时频域信息。反射式达曼光栅分束器具有很强的耐破坏域值；采用反射式达曼光栅分束器分束飞秒激光，可以避免材料色散的影响；采用不同的光栅深度，可以使该分束装置适用于不同的波段。结果表明，达曼分束装置不仅可以用于多发频率分辨光学扫描装置，还可以用在其它飞秒脉冲测量装置当中。