原子多光子电离过程研究是探索原子量子态结构及其动力学性质的一种有效方法。作为电离的直接产物之一,电子携带了丰富的物理信息,包括其所布居的量子态信息、离子母核结构和电离动力学及其电离后其在激光场作用下的动力学信息。光电子动能分布与角分布分析是研究原子电离过程的重要手段。光电子动能分布研究可以从能量上解析原子受到外场作用下的激发电离过程,而光电子角分布则反映了出射电子在激光场作用后的波包特性并进一步校验光电子的电离激发通道。本论文的主要工作分为以下两个方面:第一方面为单色飞秒激光脉冲电离钙原子的研究。本文利用波长为800 nm,脉宽为50 fs的基频飞秒激光以及通过非线性晶体BBO产生的二倍频激光（400 nm,60 fs）,结合能量分辨和角分辨光电子成像技术,研究了钙原子在400nm或800 nm飞秒激光场中的多光子电离过程。根据光电子能谱指认了包括两种共振态（4s4p和4s5p）在内的共振电离通道以及非共振电离通道,并确定了三种离子态（4s,4p和3d）的布居。光电子角分布进一步验证了上述激发电离过程的指认。值得注意的是,4p和3d离子态的布居涉及了多电子效应,并明显的体现在光电子角分布中。同时,我们观测到了一些类似于Fano’s优先法则的现象。由于Fano’s优先法则仅适用于单光子跃迁,我们将钙原子多光子电离实验观察量与其进行了对比,观测到Fano’s优先法则与大部分钙原子多光子电离实验观察量吻合的很好,并探讨了Fano’s优先法则在多光子跃迁过程中的适用性。第二方面为双色激光场下钙原子电离的研究。相对相位可控的双色激光场在偏振方向的不对称对钙原子的电离产率具有明显的调节作用,直接体现在光电子二维动量谱的上下部分不对称。通过引入不对称参数对光电子能谱与相对相位中每个电子峰的产率进行拟合,可以得到sine-调制深度和各特征峰之间的相对相位,观测到各个特征峰所具有的不同调制深度,分析了其可能的原因来自于光强比的不同。此外,观测到特征峰之间的相对相位差随着阈上电离（ATI）的阶数增加而逐渐减小,电子固有的相位信息逐渐消失,即光场对电子相位的影响随ATI阶数增加而加大。随后,我们将不对称参数应用到光电子角度依赖相对相位的图像上,分析了光电子上下角分布的不对称。对于相同动能的电子,从不同出射角发射的电子彼此之间存在相位延迟,这可能源于激光场与不同发射角的电子的作用不同。