原子多光子电离过程反映了激光脉冲的特性又揭示了原子本身随激光场扰动的动力学信息,因此是研究原子与激光场相互作用的有效方法。光电子能谱结合共振增强多光子电离是研究中性原子光电离动力学的有力工具,动能分布描述了剩余母核内部状态的信息,光电子角分布概括了出射电子的部分自由电子波包特性和共振中间态的排布。本论文的实验研究主要分为以下两个方面:首先,第一部分为单色激光脉冲与钾原子相互作用。实验使用半高全宽50fs、中心波长800 nm的激光与钾原子束相互作用结合速度成像谱仪系统实现了对电离过程离子、电子的探测,讨论了共振耦合激发态对最终测量的电子-电子动量谱的影响。考虑缀饰态理论,单个800 nm光子对4s、4p能级的修饰发生Autler-Townes效应导致能谱峰的劈裂,劈裂能量间隔为拉比频率,预期之外观察到能谱出现一个违反偶极跃迁规则电子峰结构,考虑了旋轨耦合效应对观察到的反常电子峰进行了初步解释。通过改变激光单脉冲能量,我们得到了光强依赖下的钾原子光电子能谱,劈裂峰能量间隔随光强增加存在明显的截止趋近0.35 e V,引入有效拉比频率对实验测量的拉比频率值进行修正,考虑电离几率的影响的有效拉比频率位移与计算结果符合的很好。随着光强增强,电离趋近饱和,因此劈裂峰的宽度不再增加。作为对比,400 nm光电离钾原子实验未看到劈裂的电子峰,给出了两种可能的解释。提取光电子角分布并使用球谐函数拟合,我们发现劈裂的两个电子峰具有(43~0（,）的特征,反常电子峰具有(43±1（,）的特征。为了定量描述电子波包的特性,将光子电子角分布进行分波展开,得到了直接电离自由电子波包的定量描述,p和f分波之间的相位为π/2,劈裂峰的组分完全相同,这说明一定光强范围内不会引入分波之间的相位差,为双色场实验提供了良好的基础。同时我们给出了钠原子与单色800 nm激光脉冲相互作用的动量图,观察到与钾原子实验类似的结果,但由于钠原子是3s-4s双光子共振,s态没有旋轨耦合效应,对于钠原子2+2共振增强电离过程,第二个电子峰具有g0的结构,同时我们也给出了该电子峰的分波展开结果。第二部分为双色激光场与钾原子相互作用,双色场对钾原子出射电子波包具有明显的调制作用,能谱相对相位的依赖可以明显观察到产率的周期振荡以及成像上下部分电离的不对称性,引入不对称参数拟合每个峰的振荡得到调制深度和相应峰的相位信息,不对称参数拟合结果与实验符合的很好。我们进一步将不对称参数引入到光电子角分布随相位调制的图像上,光电子角相不对称参数的提取可以明显分辨不同角度出射电子具有天然的相位延迟,激光场耦合电子态随角度具有明显依赖性,某些角度的电子发射具有优势。提取不同角度电子峰产率不对称参数可以精确获得电子随光场相位扰动的信息,同时随着ATI阶数增加电子内壳层激发态的初始相位开始消失,电子携带母核库伦势的的信息开始逐步消失,电子能量越高受到的激光场振幅影响越剧烈。角度不对称参数展示了一种新的处理实验数据的方法,对于处理类双色场问题具有明显的可视化的优势,相关相位的周期振荡模式完全表征在不对称的相对相位图中。