非次序双电离是强激光场与物质相互作用的一个基本物理过程且是强场物理中十分重要的非线性现象之一。由于在非次序双电离中产生的电子对体现出了强烈的关联行为,为人们研究自然界中电子关联这一普遍现象提供了一种最简单、最有效的途径。另外,对非次序双电离的研究使得人们可以在阿秒的时间尺度内观察电子的运动过程,这为量子力学的发展和完善提供了前所未有的条件。由于受到激光技术的制约,过去人们对原子非次序双电离的研究主要集中在近红外波段,而最近的实验获得了中红外激光脉冲(波长大于3μm),由此引起了人们对中红外激光下原子非次序双电离的研究兴趣。那么中红外激光脉冲驱动下原子非次序双电离和再碰撞过程是如何发生的?关联电子动量谱对激光强度有如何的依赖?这些前人没有回答的问题,本文将给出回答。另外,近十年来,椭偏光驱动下的原子非次序双电离已经成为研究热点,因为有些问题在线偏光下是无法回答的。理论预测线偏光驱动下有效的再碰撞往往发生在第一个电子的第一次返回(短轨道),而椭偏光(椭偏率比较大时)驱动下有效的再碰撞往往发生在第一个电子的第二次返回(长轨道),这表明非次序双电离中同时存在短轨道和长轨道,但这一观点从未得到实验的证实。因此,利用什么方法可以在实验上证实短轨道的贡献和长轨道的贡献?本文也将给出回答。此外,原子在椭偏光驱动下的非次序双电离仍然有一些细节问题没有回答,比如关联电子沿激光偏振平面短轴方向的动量谱对载波包络相位有怎样的依赖关系?母核离子的库仑吸引力对关联电子微观动力学行为有什么影响?本文也将给出回答。本文的研究内容及结果如下：(1)探索并解释了中红外激光脉冲驱动的原子非次序双电离的微观动力学过程。通过比较近红外激光和中红外激光的结果,发现中红外激光下,有效的再碰撞过以第二次返回轨迹为主,而在近红外激光下,有效的再碰撞主要发生在第一个电子的第一次返回轨迹。另外,激光脉冲由近红外转变为中红外时,非次序双电离的机制也发生了很大的变化,近红外时非次序双电离机制强烈的依赖于激光强度,强度较高时,非次序双电离机制由直接碰撞电离占主导但碰撞激发场致电离机制也起到了非常重要的作用;强度较低时,非次序双电离机制由碰撞激发场致电离占主导。而中红外时,激光强度无论处于较高或较低时,非次序双电离机制均由直接碰撞电离主导,碰撞激发场致电离机制几乎被完全抑制。(2)提出中红外激光下两电子再碰撞过程中能量不均匀共享行为是非常普遍的现象,并且这种不均匀共享程度强烈的依赖于激光强度,从而导致关联电子沿激光偏振方向的动量谱强烈的依赖于激光强度。例如,强度较低时,两电子再碰撞中能量不均共享程度较弱,导致关联电子沿激光偏振方向的动量谱呈现出微弱的V型结构；强度增大时,两电子再碰撞中能量不均共享程度增强,导致关联电子沿激光偏振方向的动量谱呈现出非常明显的V型结构;强度进一步增大时,两电子再碰撞中能量不均共享程度进一步增强,导致关联电子沿激光偏振方向的动量谱呈现出非常明显的十字型结构。动量谱随着强度的变化意味着中红外激光下可以控制能量不均匀共享,而近红外激光下很难实现这种控制。实验上利用冷钯反冲离子动量谱仪可以直接测量出电子的三维动量,因此我们预测的结果可以被试验直接证实。(3)提出鉴别非次序双电离中短轨道贡和长轨道贡献的两种可行实验方案。方案一：利用非次序双电离对few-cycle激光脉冲载波包络相位的依赖鉴别短轨道和长轨道的贡献。对于few-cycle的线偏光和椭偏光,Xe原子的关联电子动量谱对载波包络相位的依赖有很大的差异。这种差异正是由于线偏光和椭偏光驱动下非次序双电离中长短轨道贡献不同所致,从而用来在实验上证实非次序双电离中短轨道和长轨道的贡献。方案二：利用不同脉宽的few-cycle的椭偏光,测量非次序双电离对载波包络相位的依赖。通过数值计算,发现脉宽较短时,关联电子动量谱主要分布在第三象限,而脉宽较长时,关联电子动量谱主要分布在第一象限。这表明这种方案也可以用来在实验上证实短轨道和长轨道的贡献。这两种方案在实验上都是容易实现，从而为人们从实验上研究关联电子微观动力学过程提供了重要途径。(4)利用经典系综模型,研究了椭圆偏振激光脉冲驱动下Xe原子非次序双电离。指出椭偏光下总的双电离概率几乎不随载波包络相位的增大而改变;关联电子沿激光偏振平面长轴方向和短轴方向的动量谱均强烈的依赖于载波包络相位;关联电子沿激光偏振平面长轴方向的动量谱呈现出明显的V型结构,进一步的研究表明,该结构是由母核离子与电子以及电子与电子之间的库仑作用共同导致;母核离子对电子的吸引作用决定了两电子沿激光偏振平面长轴方向发射到相同方向；第二个电子的微观动力学行为强烈的依赖于载波包络相位,导致关联电子沿激光偏振平面长轴方向和短轴方向的动量谱均强烈的依赖于载波包络相位。