随着超短激光技术的不断发展以及其在各个领域的广泛应用，对超短激光脉冲时域特性诊断问题的研究意义越来越重大。激光脉冲的测量方法可分为电学测量法和光学测量法，电学测量法受限于光电探测器的响应时间，其时间分辨率较低。而光学测量法则具有较高的时间分辨率，可以达到飞秒量级，其中的频率分辨光快门法(FROG)可以实现对超短激光脉冲时域的强度和相位分布信息的获取。在以飞秒激光成丝为代表的非线性传输过程中，光脉冲的光谱极大展宽，脉冲时域特性复杂，此时FROG测量技术具有极大应用价值。　　 本文基于空气中四波混频效应的三阶FROG实验技术，理论分析了FROG谱图，并基于遗传算法，实现了对FROG谱图的反演计算。以线性啁啾高斯脉冲、自相位调制高斯脉冲以及双高斯脉冲三种情况为例，数值模拟了其发生四波混频过程后产生的FROG谱图，并通过对谱图的反演运算得出了待测脉冲的时域分布信息，取得了较好的计算结果。本文使用的FROG测量方法由于是在空气中聚焦，不会存在损坏非线性晶体的情况，这在对高强度的激光脉冲的测量时具有优势，并且这种方法可以实现原位测量。反演算法是遗传算法，它对所优化函数形态没有要求，具有较好的适应性，在对复杂问题的优化时具有很大优势。本研究结构如下：第一章对飞秒激光脉冲的特点和用途以及飞秒激光脉冲的电学测量方法进行了介绍，第二章着重对飞秒激光脉冲的光学测量方法的测量原理进行了讨论。第三章到第六章分别对线性啁啾高斯脉冲、自相位调制高斯脉冲以及双高斯脉冲的时域特性进行了反演计算，取得了较好的结果。第七章为总结与展望。