一种光学放大高动态范围纳秒窗口信噪比测量装置，包括耦合单元、缩束单元、半波片、第一分光镜、第一衰减片、第一测量透镜、第一探测器、组合式晶体、第二分光镜、第二衰减片、第二测量透镜、第二探测器、第三分光镜、反射镜、第三测量透镜、第三探测器、第四测量透镜、光纤耦合器、传输光纤、光学放大器、第四探测器、高速示波器、数据处理单元。光学放大器提升了第四探测器的灵敏度和极限测量能力，组合式晶体保证了第二、三、四探测器均能在高功率激光脉冲(1.7×109W@1.7mJ@1ps)作用下正常工作而不损坏，从而提供了测量装置高动态范围扩展的可行性。第一、二、三、四探测器能分别实现(10⁹,10¹²)、(10⁶,10⁹)、(10³,10⁶)、(10⁰,10³)动态范围测量，同时实现10¹²的准确完备的高动态范围测量。