随着超快激光技术的发展以及可调谐中红外新波段激光光源的出现，强激光场中原子和分子物理学的研究也步入了新的空间。高次谐波产生在合成阿秒脉冲以及得到高能高亮的光子方面有着重要的意义。基于中红外激光场的高次谐波辐射在产生更高能量的光子、合成更短的阿秒脉冲等方面具有巨大的优势，而中红外飞秒激光成丝诱导的远程空气激光在大气探测等方面也有着重要的潜在应用。本论文利用中红外飞秒激光场，一方面研究了原子内库伦势对高能区电子波包动力学的影响，另一方面，发现了在中红外激光成丝过程中产生的基于种子效应的远程空气激光和二氧化碳(CO2)气体中的受激放大光辐射。此外，利用双色场聚焦在空气中，发现了成丝过程中的三倍频双通道干涉效应。主要工作和创新性成果如下:　　 1.通过理论和实验相结合的方法验证了在高能区强场近似模型的失效，通过将库伦势引入半经典计算，我们揭示了原子中库伦势对高能区返回电子的作用机制。　　 2.首次利用中红外可调谐激光脉冲在成丝过程中实现了高亮度、波长可切换的远程空气激光。由于是由强场直接电离氮离子内壳层价电子形成粒子数反转，所以该过程发生在超快时间范畴。与以往的研究不同，该空气激光辐射对泵浦波长极其敏感，通过调节中红外激光的波长，不仅可以有效地控制空气激光的强度，而且成功地实现了远程空气激光波长的转换。　　 3.通过中红外激光场在CO2中成丝，产生了远程激光辐射。基于CO2的远程激光辐射谱具有明显的双峰结构，并且同时激发多条谱线。这种受激辐射的相干性被双缝干涉的图案所证明。本实验结果在有效探测CO2气体含量，控制温室效应等方面有一定的意义。　　 4.研究了双色场中的三次谐波行为。首次观测到在800nm和其二倍频400nm所形成的双色场成丝过程中的三倍频双通道干涉现象:三倍频强度以0.67fs为周期进行调制。实验发现在不同的泵浦激光功率下，这种三倍频的干涉呈现出不同的效应。该发现在泵浦光焦点处脉冲诊断方面有着潜在的应用。