随着超快激光技术的发展，光与物质的相互作用由微扰非线性领域逐渐延伸到了非微扰非线性领域。作为非微扰非线性作用的典型现象，高次谐波自发现以来就成为超快光学领域的前沿。高次谐波的光子能量可以达到数十乃至数百电子伏特，是优秀的相干极紫外及软X射线波段的光源。同时其脉冲宽度在阿秒量级，从而成为理想的阿秒激光脉冲光源。由于原子内部价电子的运动的特征时间在百阿秒量级，基于高次谐波产生的单阿秒脉冲所提供的前所未有的时间分辨能力在原子内部动力学过程的研究具有非常重要的应用。基于这一背景，本文中主要致力于高次谐波及单阿秒脉冲的相关研究。　　本研究主要内容包括：⑴开展了高次谐波产生及阿秒脉冲测量的相关理论研究，包括：使用强场近似求解含时薛定谔方程，计算了高次谐波产生的单原子过程；使用Crank-Nicolson有限差分法求解耦合波动方程，求解了飞秒脉冲与高次谐波产生中的传播效应；对阿秒条纹相机的原理及其算法进行了研究，设计了从实验测量结果中反演阿秒脉冲相位信息的程序。⑵对非共线激光驱动高次谐波的性质进行了数值模拟研究，在非共线激光驱动高次谐波特有的空间分立谱的基础上，观察到了不同量子轨道高次谐波的干涉。干涉强烈依赖于高次谐波的频率，仅在较高阶次上比较明显。高次谐波偶极相位所造成的远场分布的延展和远近场之间的映像关系共同导致了干涉现象。由于干涉条纹中包括了高次谐波产生过程中的偶极相位相位信息，因此这一干涉现象为提取这一信息提供了一种新的方法。我们使用简单的解析模型从干涉条纹中提取了不同高次谐波阶次所对应的偶极相位系数，从数值模拟的干涉光谱中提取的系数和通过纯理论计算所得到的系数在同一量级且有相同的变化规律。⑶提出了利用非共线光束构成波前旋转，从高次谐波中提取单阿秒脉冲的新方案，并对这一方案进行了数值模拟。新方案将一束多周期的主驱动脉冲和一束超短脉宽的门脉冲非共线重叠产生高次谐波。两束脉冲在时域上的重叠部分产生波前的旋转，从而实现阿秒脉冲串的空间分离。这一方案最大的优势是在原则上对主驱动脉冲的脉宽没有任何要求，因此适合使用多周期的强激光产生高通量单阿秒脉冲。⑷开展了高次谐波及阿秒激光脉冲产生测量的相关实验结果。利用周期量级载波包络相位稳定的驱动激光与稀有气体相互作用，观测到依赖载波包络相位的截止区连续高次谐波。通过阿秒条纹相机装置测量阿秒脉冲与驱动激光的互相关过程，反演得到阿秒脉冲及驱动脉冲的信息。实验结果测量到中心能量82 eV，脉宽160 as的单阿秒脉冲的产生。⑸对阿秒条纹相机反演算法针对驱动激光的载波包络相位和能量的波动的稳定性进行了数值模拟研究，我们同时考虑了激光参数对高次谐波产生过程和阿秒脉冲测量过程的影响。载波包络相位的不稳定性会导致对称轨迹的出现以及反演算法的不收敛，能量的波动会引起电子能谱展宽和中心能量的平移。这两个因素都会导致反演结果相对与实际结果的低估。但在当前技术水平的典型参数下，以上两个因素对结果的影响很小。验证了阿秒反演算法针对以上两个参数的可靠性。