本论文在单电子近似下,利用二阶分裂算符方法数值求解了激光场与He~+离子相互作用的含时Schr(o|¨)dinger方程。深入细致地研究了在组合激光场作用下的一维模型He~+离子的高次谐波发射及孤立阿秒脉冲的产生,提出了三种既能增强谐波转换效率又能产生超宽远紫外连续谱以及获得脉宽较短孤立阿秒脉冲的有效方案,并分析了谐波增强、超宽远紫外连续谱形成及孤立阿秒脉冲产生的物理机理。本论文研究工作主要由以下三部分组成:第一部分,理论研究了模型He~+离子在双色场作用下的高次谐波发射。数值结果表明:在初态为基态和第一激发态的等权相干叠加态时,不仅实现了谐波截止的有效扩展,而且谐波的发射效率得到了大幅度地提高。另外,高次谐波平台显示一个超宽的远紫外连续谱,对一些级次的连续谐波进行叠加,就会直接产生一个宽度为47 as的超强孤立阿秒脉冲,与单色基频脉冲作用于基态He~+离子获得的阿秒脉冲相比,强度提高了5个量级以上。此外,通过半经典三步模型和小波时频分析方法,我们分析了结果,给出了物理解释。第二部分,提出一种直接得到脉宽超短单个阿秒脉冲的有效方案。利用一个双色激光与一个超短xuv阿秒脉冲的组合场作用于模型He~+离子,通过选取两个不同的相对时间延迟,不但得到了效率较高的谐波发射,而且实现了单一量子轨道的控制,并且高能区的谐波谱显示出超宽远紫外连续特性。特别是在实现长量子轨道控制以后,对超宽连续谱上的一段进行滤波就可以直接得到宽度为39 as的超短孤立阿秒脉冲。然而,值得一提的是,在该方案中,xuv脉冲附加到合成的双色场能够大幅度提高连续谐波的转换效率,这对产生一个超强的孤立阿秒脉冲是非常有利的,对此我们做了分析,并给出了详细的物理解释。第三部分,提出一种产生强100 as以下的单个阿秒脉冲的有效方法。利用在中红外激光脉冲上附加一个xuv脉冲作为驱动源,研究了模型He~+离子的高次谐波发射。通过调节两个脉冲之间的相对时间延迟,实现了单一量子轨道的有效选取,并且产生谐波转化效率较高的超连续谱。特别是通过抑制电子的短轨道而加强电子的长轨道对谐波的贡献,得到了脉宽为81 as的单个阿秒脉冲。此外,在两种相对时间延迟情况下,对超宽连续谱上不同频率范围但具有相同带宽的谐波谱进行叠加,得到了中心波长可调谐的、脉宽低于100 as的单个阿秒脉冲。