自相关仪的光学系统类似于迈克尔逊干涉仪的结构,入射光脉冲经分束片分为两束光,然后分别经两棱镜反射后再次共轴输出,让两个相同脉冲产生时间差,使得这两个脉冲在倍频晶体中相互作用,产生倍频,从而算出一个脉冲的的自相关函数。FROG:在经过分束镜后的两束光之间引入一个时间延迟τ,然后再让两束光聚焦在一块SHG二倍频晶体,产生相互作用。脉冲重叠区域的SHG信号光谱通过光谱仪进行展开,用CCD进行测量,得到相互作用的光强随频率和时间延迟变化的空间图形,称为FROG迹线。利用脉冲迭代算法从FROG迹线中恢复脉冲的振幅和相位分布。用复制的可延迟脉冲与原脉冲在非线性介质中的瞬时相互作用作为光学开关;对开关脉冲随时间的变化进行光谱分辨。频率分辨光学开关法(FROG)比自相关更强大,它可以生成任意脉冲的完整强度和相位与时间关系,而不需要对脉冲做任何假设。SwampOptics创始人Prof. Rick Trebino是FROG技术的发明人之一,其改进后的GRENOUILLE 还可用来测量光束强度分布