3-5μm中红外波段是空间大气的一个窗口波段，对大雾、烟尘等具有很强的穿透力。中红外波段不仅包含了众多原子及分子的吸收峰，还对应着很多材料的电子跃迁能级和量子局限半导体的带间跃迁能级。因此该波段的激光在激光物理、激光化学、生物医疗和国家安全等方面都具有极其重要的应用价值和发展前景。由于缺乏合适的增益介质，目前高峰值功率的中红外超短激光技术的发展落后于可见光和近红外波段。发展产生中红外波段可调谐、大能量、高光束质量超短激光脉冲的新技术以及开拓相应的脉宽和相位的精确测量技术，是当前国际上激光技术的重要发展方向之一。　　本论文围绕基于光学参量放大(OPA)的中红外超短激光脉冲产生及测量技术展开研究，主要研究成果和创新点如下:　　1.创新发展基于共线OPA的中红外超短激光脉冲产生技术，获得了高光束质量、大能量、宽带可调谐的中红外超短激光脉冲。该装置输出的闲频光波长可调谐范围为2.4-4.0μm，最高能量达82μJ在3.27μm，对应的信号光能量为350μJ在1060nm，系统整体能量转换效率达到14.6％。获得的中红外超短激光脉冲具有非常好的能量稳定性及光束质量，测量半个小时的能量抖动性为1.01％ rms，基于刀口法测量得到的闲频光光束质量因子为M2～1.7，信号光光束质量因子为M2～1.1。此大能量、宽带可调谐、高光束质量的中红外超短激光脉冲将成为超快光谱学研究和强场物理实验的强有力工具。　　2.发展了基于SHG-FROG原理的新波段中红外超短激光脉冲测量技术，并搭建相应的实验装置以及建立了完善的数据分析处理程序。此装置结构简单紧凑，具有0.067fs超高的时间分辨率和133ps的超宽时间测量范围。提出了在时域和频域施加约束条件的猜测脉冲;基于Matlab编写的主元素广义投影算法(PCGPA)程序，成功地实现了中红外超短激光脉冲宽度及相位测量。针对自行搭建的OPA输出的3580nm中红外超短脉冲，FROG算法反演计算的脉宽为122.89fs，对应10.3个光学周期，恢复光谱形状与真实光谱符合一致。并进一步通过插入色散元件进行分析验证，理论计算与实验结果吻合验证了实验装置极高的准确性和可靠性。