强激光场与原子分子相互作用会释放出频率为激光频率高阶倍的高能光子,也就是高次谐波。高次谐波不仅是获取阿秒脉冲的首要光源,而且可以获得相干短脉冲的XUV和X射线源,此外,利用高次谐波可以探测原子和分子的微观结构。目前,如何提高谐波的转换效率是一个主要的研究课题。本文就如何利用原子自电离态和激发态提高谐波的转换效率开展了理论研究工作。本文的主要工作如下:第一,利用原子共振模型势,研究了激光脉冲包络的波形对In原子基态和自电离态4d105s21s0→4d95s25p(2D)1p1发生共振跃迁产生高次谐波的影响,探究了双色场对提高谐波转换效率的影响。结果表明,从基态到自电离态的跃迁能量接近于800 nm激光脉冲作用下第13阶谐波的能量,因此产生了强度高于其他阶谐波几个数量级的共振峰。由于激光脉冲的干涉效应,梯形包络的激光场比高斯包络的激光场作用下产生了更加分立的谐波。加入双色场之后,接近XUV中心频率的谐波强度也相应提升,并且谐波强度提高的位置也随着XUV中心频率发生改变。第二,基于精确模型势,提出了利用激光脉冲驱动He原子产生布居数可控的基态与较低激发态(n≤3)的制备方案,通过数值求解三维含时薛定谔方程得到了相应的激光参数。结果表明,对于2s、2p、3p激发态,激光脉冲结束时,他们的布居可以达到100%。而对于3s和3d态,由于它们的能级差较小,最终的布居可分别达到0.8和0.86。利用这些激发态原子可以产生高强度的谐波。