分子反应动力学（Molecular Reaction Dynamics）是前沿的化学物理研究领域。它应用了先进的现代物理化学分析方法，是从原子、分子层次出发研究不同状态下和不同分子体系中单分子的基元化学反应的微观动态、反应过程和反应机理的科学。分子反应动力学不仅可以阐明分子反应过程中各种瞬态物质的结构、性质和作用，还能以态－态反应动力学，以及对分子相干态之间的作用的深入研究来阐明化学反应的内在规律。作为物理化学的重要方法之一，含时波包方法在研究强激光场中分子振动激发和分子电离时已被证明是一种行之有效的方法，其理论框架在分子物理及场与物质相互作用等多方面都得到了广泛应用。含时波包方法具有许多优点，它既能进行高效的数值计算，还为动力学提供了物理意义明确而直观的图像，它既具有经典的直观，又不乏量子力学的准确。另外，含时量子波包方法尤其适用于研究体系随时间演化的问题。近年来随着激光技术的发展，高精度、高分辨的实验技术在分子反应动力学领域得到了广泛的应用，获得了许多非常重要的研究成果。利用超短激光脉冲控制电子和核的运动一直是物理和化学领域中一个有趣而热门的研究课题。求解原子和双原子分子等这类两体问题，使用基于求解含时薛定谔方程的量子波包方法能够详细地描述系统的时变动力学过程，因此它被广泛地应用于分子反应动力学研究中。强场下双原子分子解离动力学的研究不仅对处理大分子的强场效应有借鉴作用，还对理解和实施原子与分子过程的激光操控具有重要的理论和实践意义。本文运用含时波包理论，利用傅立叶格点法（FGH）求解初始时刻薛定谔方程，劈裂算符方法传播波函数。以氢分子离子为研究对象，计算了其在强场下的解离几率和库仑爆炸几率，并进一步研究了场强、波长等因素对解离几率、库仑爆炸几率的影响。人们发现稀有气体在强激光场作用下会产生高次谐波，最近又发现在分子气体中也有这种现象。本文计算了氢分子离子在与激光作用过程中产生的高次谐波谱，并进一步研究了振动量子数对高次谐波谱的影响。主要进行了以下几个方面的工作：（1）介绍与本工作有关的波包动力学基础理论。首先给出波包的基本概念以及在动力学中的应用，然后以双原子分子为例展示了如何求解体系对应特定条件哈密顿量的含时薛定谔方程，提供了从求解耦合薛定谔方程到得出波包动力学信息的数值工具。波包动力学的这些一般的理论同飞秒时间分子物理和分子化学联系起来了。（2）利用傅立叶格点-哈密顿方法求解了含时薛定谔方程，得到基态束缚态的初始波函数，进而利用激光脉冲作用得到相应激发态波包。利用劈裂算符-傅立叶变换方法演化波包，从而实现波包的传播，得到任意时刻波函数。（3）计算在强激光场下氢分子离子的解离几率和库仑爆炸几率，并进一步研究了激光参数对离解几率的影响。研究发现，增加激光波长，其频率降低，远离共振区，从而导致跃迁到解离态的H₂⁺数目减少，H₂⁺的库仑爆炸通道发生的几率、解离通道发生的几率随之降低；增强激光强度，能把更多的H₂⁺从束缚态激发到解离态，从而导致跃迁到解离态的H₂⁺数目增加，体系中未发生解离的H₂⁺数目相应减少，H₂⁺的库仑爆炸通道发生的几率、解离通道发生的几率随之增加。所得的结论不仅有助于理解强场下分子的动力学行为，而且对实现激光控制化学键的断裂也有重要意义。（4）计算了飞秒激光场中H₂⁺的高次谐波谱。研究表明，在强场中H 2+的高次谐波谱基本具有“下降—平台—截止”的结构，平台区的高次谐波的强度随着振动量子数的增大而增强。之所以出现这个规律是因为振动量子数增加，导致体系的电离势逐渐降低从而使得高次谐波的强度增加。增加激光强度，也可增加高次谐波的强度，因为较强的激光场能打开能级间隙，电子的隧穿电离和与母核的复合更容易发生，从而使得高次谐波的强度增加。论文共分为四章。第一章为绪论，主要从总体上介绍了分子反应动力学和含时波包法的发展，高次谐波产生的基本理论；第二章介绍了含时波包动力学基本理论和计算方法；第三章计算了在飞秒激光场下氢分子离子的解离几率和库仑爆炸几率，进一步计算了激光波长、强度等激光参数对离解几率的影响，并且对发现的规律给出合理的理论解释；第四章研究了飞秒激光场中H₂⁺的高次谐波谱，发现在强场中H 2+的高次谐波谱基本具有“下降—平台—截止”的结构，平台区高次谐波的强度随着振动量子数的增大而增强，并给出比较合理的理论解释。