В автокорреляторе интенсивности как показано на рисунке 1, расщепитель пучка расщепляет поступающий импульс на два импульса, которые фокусируются и посылаются в нелинейный кристалл с χ(2) нелинейностью. Разница плеч, а следовательно и относительное согласование импульсов во времени, могут быть механически отрегулированы посредством переменной линии задержки (используются различные виды линий задержки, например используют вращающиеся стеклянные блоки или зеркала, установленные на динамиках громкоговорителя).
Если значение длины плеч небольшое, такое, чтобы импульсы пришли одновременно в нелинейный кристалл, происходит процесс генерации второй гармоники, которая может быть детектирована на выходе прибора. Если относительное запаздывание увеличено, и перекрытие двух импульсов в кристалле уменьшается, интенсивность генерации второй гармоники слабее.
Для того, чтобы измерить ширину импульса, интенсивность генерации второй гармоники записывается как функция разности длины плеч (это может быть сделано при компьютерном контроле, с использованием моторизованной подвижки, чтобы изменить линию задержки, или даже просто динамик гомкоговорителя, перемещающий отражатель-ретрорефлектор). Зависимостью сигнала автокорреляции от временной задержки :
Для импульса имеющего форму гиперболического секонса ширина импульса - ≈ 0.65 от ширины сигнала автокорреляции, но этот коэффициент зависит от формы импульса. Грубая оценка часто основана на некотором предположении относительно формы импульса.
Отметим, что автокорреляция, например всегда симметрична относительно своего центра, даже для асимметричных форм импульса.
Важно, что очень короткие длительности импульса могут быть измерены, без использованием быстрого фотодетектора: детектор только должен измерить среднюю мощность.
