超短激光脉冲作为产生阿秒激光与探索物质微观世界的重要工具，其时间特性的精确测量尤为重要。介绍了几种少周期激光脉冲的产生以及常用的表征技术，并将表征技术在广义上分为频域测量与时域测量两大类。在频域测量中，通过测量非线性过程产生的光谱信息来反演重构超短激光脉冲的包络及相位；在时域测量中，利用“超快门开关”直接对脉冲的光场信息进行采样，从而获取时间特性。两类技术在应用场景上各有侧重，频域测量因其装置简便快捷而被广泛应用在快速表征的实验场景中，而时域采样则因为可以直接获得光电场信息，常用于与光电场直接相关的超快物理实验。

飞秒磁场脉冲对研究超快磁化、超快退磁、超快磁存储和自旋超快动力学等过程具有重要意义。传统的脉冲磁场受限于脉冲电源性能无法获得毫秒量级以下的超短脉冲磁场，无法研究飞秒尺度的磁动力学过程。利用超短脉冲激光驱动等离子体产生旋转电流是目前产生飞秒磁场脉冲的有效方法。本文利用质点网格法模拟圆偏振拉盖尔高斯光束驱动等离子体中的电子运动从而产生光电流以及飞秒磁脉冲的过程，模拟产生了特斯拉量级的飞秒超短磁脉冲，并系统讨论了驱动激光强度与等离子体密度对磁脉冲的影响。结果表明，脉冲磁场的脉宽与驱动光一致，其强度随着激光场强度、等离子体密度增加而增加。通过本文研究寻找产生飞秒磁脉冲的优化实验参数，有望将超快磁动力学研究推进到飞秒时间尺度。

单周期的激光脉冲是通过高次谐波方法产生孤立阿秒脉冲的理想驱动源。基于空芯光纤的脉冲后压缩法是获得高时空质量单周期飞秒脉冲的重要途径。本文开展基于充气空芯光纤的脉冲后压缩理论研究，模拟并优化了空芯光纤中纤芯半径，传输长度，气体压强等参数，在充有氩气或氪气的空芯光纤中将光谱展宽达到一个倍频程，并通过色散补偿将掺镱激光器倍频的515 nm脉冲的脉宽压缩至近单周期，其压缩比达到100。该研究结果为基于高功率长脉冲的掺镱激光脉冲的高压缩比实验提供理论指导，为高亮度阿秒激光产生提供高性能驱动光源。

阿秒脉冲光源诞生于21世纪初，是同时具有阿秒时间和纳米空间分辨率的全相干光源，在近20年的时间里，推动了阿秒科学研究不断取得显著的进展和突破。阿秒脉冲为物理、化学、生物、材料、信息等领域的发展提供了全新研究手段和重要创新机遇。本文介绍了阿秒脉冲的重要发展历程，主要综述并总结了高次谐波、阿秒脉冲产生以及阿秒脉冲测量的关键技术和现状，最后对阿秒脉冲研究的发展进行了展望。

利用光参量放大可以产生大带宽、波长可调、载波包络相位稳定和高平均功率的中红外飞秒光源.首先介绍了中红外波段的光参量放大技术，主要包括宽带光参量放大和色散管理技术.随后回顾了使用不同波长激光泵浦的飞秒中红外光参量放大系统取得的主要进展，最后对中红外飞秒光参量放大系统的发展进行了展望.