随着激光技术的快速发展,强激光与物质的相互作用引起人们越来越多的关注。当强激光场作用于原子时,原子中的束缚电子会通过隧穿电离进入连续态,然后在激光场中运动而获得动能,当激光场反向时,该电子返回到原子核附近并复合到基态而发射出高能光子——高次谐波。高次谐波具有非常好的相干性,并且展现了从可见光到真空紫外甚至软X射线光辐射的宽频区域,因而具有十分重要的应用价值,完全有望成为一种新型便捷的光源。目前影响高次谐波应用的主要因素是其转换效率很低。本文就如何同时提高高次谐波的光子能量和强度进行了理论研究,具体工作如下:1.在激光脉冲总能量不变的前提下,利用遗传算法优化电子在电场中运动而获得的最大返回动能得到了五色激光场的波形。通过比较该组合场产生的单原子和宏观高次谐波谱,发现组合场中长波激光场虽然可以有效提高高次谐波截止位置,但是也会降低谐波场的强度。因此在实际的波形合成中必须要合理控制长波成分的比重。2.通过优化得到了组合双色场的波形。这种双色场可以在不降低谐波场强度的前提下将高次谐波的截止位置提高2倍左右,并且在实验室中也很容易实现。