随着光学参量放大技术和脉冲压缩技术的发展，实验室已经能在中红外波段产生周期量级载波-包络相位稳定的激光脉冲。周期量级激光脉冲的电场在脉冲包络内快速变化，因此，在与物质相互作用过程中脉冲的载波-包络相位扮演着重要的角色。同时，当激光脉冲的中心波长到达中红外波段时，气态或固态介质中的电离过程更容易进入隧穿电离区域，而隧穿电离对激光电场的指数依赖激发了亚光周期的动力学过程。周期量级激光脉冲与物质相互作用过程中的载波-包络相位效应已经成为近几年来光学领域最前沿的课题之一。　　本文是利用实验室搭建的三级光学参量放大器产生的1.75μm/12fs/700μ激光脉冲，分别研究了惰性气体高次谐波产生过程中和透明固体介质隧穿电离过程中的载波-包络相位效应，以及空气中成丝过程中的能量交换。主要内容和创新点包括:　　1.研究了中红外周期量级激光脉冲与氖气相互作用产生高次谐波过程中的载波-包络相位效应。在某些特殊的载波-包络相位下，能产生一个宽的XUV光“超连续谱”。通过数值模拟发现，该超连续谱分成两个可区分的区域，一个位于平台区，另一个位于截止区。它们分别产生于激光脉冲相邻的两个半周期内。而且，平台区的超连续谱来自长轨道的贡献，这是中红外驱动光源产生高能谐波光子过程中新的相位匹配机制。　　2.研究了透明固体介质隧穿电离过程中的载波-包络相位效应。用谱干涉的方法测量伴随成丝过程产生的超连续谱相位，发现该相位随CEP发生周期性非线性变化。这是直接观测到透明固体介质中的强场亚周期电离动力学过程。　　3.研究了周期量级激光脉冲在空气中成丝过程中的能量交换过程。在实验上，激光脉冲没有啁啾。改变两束光之间的延时，能量交换的方向不仅随延时周期性的变化，周期为激光的振荡周期，而且随不同光谱成分而改变。由于周期量级激光脉冲有较宽的光谱，第一次在实验上观测到能量交换过程中的光谱精细结构。推广平面波耦合理论，考虑激光的脉冲包络效应的模拟结果与实验结果在定性上是一致的。发现该能量交换方向的周期性改变源自空气分子的拉曼效应的贡献。