超短脉冲激光是人类研究微观世界超快物理过程的重要工具。超短超强脉冲激光一直以来是依靠同步辐射或自由电子激光产生。这种辐射源由于需要首先将电子加速并且还需要建造电子存储环,因此其结构复杂、体积庞大、花销巨大、难以小型化。不仅如此,由于发光原理的限制,同步辐射和自由电子激光产生的辐射相干特性并不很好。随着超强激光技术的发展,我们已经可以利用激光照射固体靶来产生等离子体,进而利用等离子体中的辐射现象来获得超短激光脉冲。这种实现方式相比于传统的方式来讲,设备体积很小、花销大幅降低。不仅如此,通过后续的光学手段或者直接改变靶的构型,我们可以获得频谱比较纯净的谐波。本文针对这一技术手段进行了若干研究。首先,我们探究了圆极化的激光和稠密等离子体光栅靶相互作用时的物理机制以及辐射特性。通过理论分析我们发现,采用光栅靶后,高次谐波的能量转换效率得到大幅提高,高次谐波主要沿着靶的表面传输和入射激光天然分离。在随后的粒子模拟中,我们在沿靶表面的方向观测到了明显的高次谐波,对这一串谐波进行傅里叶分析后发现,高次谐波的截止频率高达52阶。此外,对不同方向的两瓣谐波分别进行分析后发现,这两瓣谐波的电场分量具有相同的自旋方向。这说明,我们可以利用圆极化的激光和等离子体光栅相互作用,来产生较高阶数的自旋可控的谐波,同时谐波和入射激光天然分离。其次,针对实验上的光栅制备过程,我们研究了表面粗糙度这一参数对高次谐波辐射场分布的影响。理论和粒子模拟均指出,尽管表面粗糙度的大小比波长低了一个数量级以上,但是其对高次谐波辐射场的影响依然十分显著。在等离子体光栅靶表面粗糙度的影响下,高次谐波的发射方向偏离了靶的表面,强度下降,而且原本没有的频率成分也被激发了出来,造成频谱的污染。基于此,我们认为,实验人员必须精心调节靶的表面粗糙度,以确保频谱不出现太大的畸变。