超短强激光脉冲与物质相互作用产生的高次谐波辐射是一种相干的极紫外或软X射线光源，并且在时间上还是阿秒脉冲串。在不同介质中探寻更有效的高次谐波产生方案一直是研究热点。利用飞秒激光烧蚀低密度等离子体羽可将高次谐波扩展到几乎任何固体材料，极大地丰富了媒介的选择性。由于某些材料的等离子体内低电离态离子共振跃迁频率与谐波波长存在匹配，使得在极紫外波段特定阶次谐波表现出明显的共振增强效应，从而能够获得强单色的高次谐波辐射。结合纳米颗粒的近场增强效应和较大的电子回撞截面，极紫外波段的高次谐波转换效率可以进一步得到提高。激光等离子体高次谐波有望产生高脉冲能量、增强阶次可调和高重复频率的相干极紫外辐射。综述单阶谐波共振增强效应的产生原理和研究进展，分析各种优化方法和光场调控手段，并对未来的发展趋势进行展望。

利用量子S-矩阵理论, 研究了光电子末动量沿着强激光场的极化方向, 以及与场方向存在一定夹角时, He原子高阶阈上电离光电子能谱的类共振增强结构。研究发现: 光电子末动量不论是沿着场的极化方向还是与场的极化方向存在一定夹角时, 均会出现类共振增强结构, 且该结构出现的光强满足通道关闭(channel closing, CC)条件, 从而证实了空间类共振增强结构的通道关闭机制。同时, 结果表明在光强一定时, 随着光电子出射角度的不断增加, 类共振增强结构会逐渐向低能量方向移动; 而当光电子出射角度不变时, 随着光强的不断增加, 类共振增强和抑制现象会交替出现在光电子能谱中, 造成这些现象的可能原因是返回次数不同的量子轨道之间的相干叠加。进一步分析发现, 在光电子末动量与场的极化方向存在一定夹角时, 也会出现类似于沿着场方向的type-i和type-ii两种类共振增强结构。

受激拉曼散射 (SRS) 技术是获得相干辐射、探索分子结构的有力手段。利用 Nd: YAG 532 nm 激光作用于水分子, 并与 650 nm 连续 (CW) 激光联用, 极大增强了水分子的 O-H 伸缩振动受激拉曼散射。当有 1 mW CW 激光引入时, 在 3392 cm-1 处的 O-H 伸缩振动 SRS 峰的强度增加了一个数量级。同时, 获得了两个新的低频肩峰 (3 356 cm-1 和 3288 cm-1)。CW 激光不仅降低了 SRS 阈值, 而且提高了 SRS 强度。导致此现象的物理机制是由于 532 nm 泵浦激光和 650 nm CW 激光之间的频率差与水分子 O-H 伸缩振动频率相匹配, 分子振动与两束激光差频形成共振。此研究为共振增强其他弱拉曼模式提供了参考。

为了增强高次谐波光谱强度, 提出了一种利用共振电离机制来提高谐波强度的方法。结果表明: 在 He 原子体系中, 受紫外共振电离影响, 谐波强度有 50 倍的增强。并且, 在啁啾场驱动下, 谐波截止能量也能增大, 进而获得一个高强度超宽谐波平台区。在 H2+ 分子体系中, 受电荷共振增强电离影响, 谐波强度也有近 20 倍的增强。并且在半周期单极场优化下, 该体系谐波截止能量也得到延伸, 进而获得一个只由单能量峰贡献的谐波平台区。进一步研究表明, 在两个体系的谐波平台区上选择一定的谐波叠加, 可分别获得脉宽在 36 as 和 32 as 的阿秒脉冲。初步的研究证实了所提出的方案有助于增强阿秒脉冲强度。

以波长可调谐高功率脉冲激光器为激发源，采用共振增强多光子离化（REMPI）光谱技术，对SO2的里德堡态进行实验研究。在420~540 nm波长范围内，得到了与碱金属原子吸收光谱类似的共振增强多光子离化光谱。429.3 nm和452.3 nm处离化峰对应（4+1）共振增强五光子离化，529.4 nm处的离化峰对应（4+2）共振增强六光子离化过程。该离化谱峰序列对应于高激发态F1A2态的np（n=4，5，6）里德堡态序列。对529.4 nm处离化峰的精细扫描表明，该处离化峰呈现为近等间隔的谱峰结构，对应于SO2分子里德堡态4p（0, v2, 0）的共振增强多光子离化光谱序列。实验得到4p里德堡态弯曲振动的基振动角频率Δν2=(387.3±12.4) cm-1。

以纳秒Nd:YAG脉冲激光器三倍频(355 nm)激光抽运的染料激光器为激发光源，在484~520 nm波长范围内，采用共振增强多光子离化光谱（REMPI）方法，对H2S分子里德堡序列的能级特性进行了实验研究，得到了谱峰间隔随激光波长增长而呈近二倍变化的两套谱峰序列嵌套而成的规则序列。该谱峰序列对应于H2S分子的里德堡序列激发。依据H2S分子低位激发电子态及里德堡序列的势能高度，可将离化过程确定为五光子4+1离化过程。并将所得到强谱峰序列归属为集结于态的np（n=5,6,7,8）里德堡序列，将弱谱峰序列归属为集结于态的ns（n=6,7,8）里德堡序列。两套序列的量子亏损分别为δ1=0.92和δ2=1.52。所得结果对H2S分子的光学检测及光谱特性研究具有重要意义。

采用皮秒Z扫描技术研究了两种不同中心金属取代的酞菁配合物2,9,16,23四(对羧基苯氧基)酞菁钴(pHPcCo)和2,9,16,23四(对羧基苯氧基)酞菁锌(pHPcZn)的非线性光学性质，并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析.结果表明:吸电子能力强的金属离子Zn2+ 取代的pHPcZn的吸收带相对于Co2+ 取代的pHPcCo略有红移；两种样品均具有正的三阶非线性极化率，共振增强使得pHPcZn和pHPcCo的三阶非线性极化率在532 nm条件下比1 064 nm条件下增强了近两个量级，中心金属离子强的吸电子能力使得pHPcZn的三阶非线性极化率大于pHPcCo，并在532 nm激发时，χ(3) 具有最大值1.76×1010 esu.

利用数值方法计算了铯原子的Stark结构，经过对氢原子的数值计算与解析结果的对比，确认我们的计算程序是精确的。实验工作在超冷铯原子中完成，利用共振增强多光子电离光谱方法测量了铯原子n=16附近的Stark光谱，理论计算和实验结果相一致。