随着激光技术的不断发展,激光脉冲的宽度也越来越窄。从早期的连续波、纳秒脉冲、皮秒脉冲一直到现在的飞秒脉冲,以及近年来正在研究之中的阿秒脉冲,标志着激光与物质的相互作用不断地进入新的领域。由于超短激光脉冲不仅在物理学的研究中有着重要作用(如跟踪原子的超快驰豫过程),而且在其它领域也有着非常广泛的应用(如跟踪化学反应过程等)。因此超短脉冲的发展无论对于科学研究还是应用领域,都有非常重要的意义。　　 强激光场与原子分子相互作用产生高次谐波(HHG)是得到超短阿秒脉冲的重要方法。在高次谐波研究中,典型的高次谐波模拟计算包括两部分:首先考虑单原子对驱动场的微观响应,然后将其作为谐波传播方程的初始条件,得到谐波在介质中的传播演化。通过考虑传播演化,可以研究相位匹配等因素对单原子模型计算结果的影响。　　 本论文采用强场近似单原子模型和传播方程相结合的三维传播模型,模拟研究了6fs/800nm和21.3fs/400 nm脉冲所构成的组合激光场与氦气相互作用中产生的高次谐波和阿秒脉冲。首先调节双色场间的相对延时,双色场各焦点相对于气体盒子入口的间距和双色场束腰半径和气体压强等参数,可以得到较宽的高次谐波超连续区域,从而得到脉宽100as左右的单个阿秒脉冲。　　 同时,本论文又研究了阿秒脉冲的同步性,发现可以通过相位匹配实现或者部分实现量子轨道选择,单个阿秒脉冲的同步性增强,最后产生169as高同步的阿秒脉冲。这种性质对实验上实现相位匹配产生高同步短脉宽单个阿秒脉冲非常有利。