强激光与物质的相互作用产生了许多新的物理现象,如高次谐波的产生,非次序双电离等。这些强场现象的第一步都是强场电离。原子强场电离作为最简单的电离模型,在复杂系统的电离动力学研究中起着重要的标杆作用,对强场物理研究有着重要意义。尽管原子强场电离获得了大量关注,但如何定义隧穿到多光子电离的过渡区范围,以及原子轨道角动量对强场电离的影响等热点问题仍未被解决。本文针对以上问题开展了以下研究工作:（1）提出了界定隧穿到多光子电离过渡区的边界的方案。利用虚探测方法计算不同绝热因子下的平均电离延迟时间,发现两个明显不同的增长趋势和一个类平台结构,可以作为表征隧穿过渡到多光子电离的可靠指标。提出利用高斯函数拟合概率流的方法,将其分离成权重不同的隧穿部分和多光子电离部分,证明了过渡区的类平台结构是隧穿和多光子电离相互竞争的结果。利用量子与经典混合法,得到不同绝热因子下隧穿电子的占比,从而明确界定了过渡区的边界。在此基础上,将已分离的隧穿电子和多光子电离电子经典向前传播,重现了光电子的能谱和动量分布特征。（2）提出了利用光电子涡旋探测与原子轨道角动量相关的环流的方案。利用反向圆偏振激光脉冲对设计三光子电离方案,使得第一束脉冲与基态反向时,发生两光子共振激发,引入的交叉路径打破了电子涡旋的旋转对称。因此,可以根据次序相反的反向圆偏振激光脉冲对中电子涡旋特征来判断环流。同时,研究了不同环流占比下叠加态的涡旋动量分布,发现其电子涡旋特征由占主导的环流决定,证明了此方法也可用于探测叠加态的净环流。另外,通过与非共振五光子电离中的结果作对比,证明了此方法强烈依赖于共振加强电离。（3）研究了原子轨道角动量对光电子Wigner相位偏移的影响。利用较强的圆偏振激光场和较弱的线性偏振激光场设计了提取Wigner相位偏移的方案。Wigner相位偏移可以表征旋转电子和库仑势之间的相互作用。发现p±态之间的Wigner相位偏移差在单光子电离中为负,但在三光子电离中为正。因此,在单光子和三光子电离中都是更容易被圆偏振场释放的电子受到库仑势的影响更小,累积的Wigner相位更小。结果表明旋转电子与库仑势之间的相互作用强度可以普遍解释不同电离过程中轨道旋向依赖的电离倾向规则。同时,采用经典系综模型分析了电子的运动轨迹,为量子计算结果提供了支撑。另外,研究发现共振电离引起相位的跳变会随阈上电离峰传播,不利于Wigner相位偏移的提取。