通过求解长度规范下的半导体布洛赫方程，分析了液态水在双色场驱动下发射高次谐波光谱的特征。研究表明，通过调节双色场中基频和倍频脉冲的相对相位，高次谐波光谱呈现出周期性调制的特征。在一个调制周期内，奇次谐波会随着相对相位的增加发生红移，而产率先增大后减小。时域分析结果表明，光谱移动源于正负半周期之间发射高次谐波频谱的干涉效应。

基于非微扰量子电动力学的频域理论,研究了原子在不同频率双色激光场中的阈上电离过程。当两个激光场的频率均远低于原子电离势时,阈上电离谱来自大量通道的干涉结果,两个激光场在电离过程中起到相同的作用。随着激光频率的增加,阈上电离谱逐渐呈现多平台结构,不同平台对应电子吸收不同高频光子的过程。当一个激光场的单个光子能量远大于原子电离势时,两个激光场在电离过程中起到不同的作用,高频激光场决定原子的电离概率,低频激光场决定原子阈上电离谱每个平台的宽度,且平台宽度可以很好地用能量守恒公式给出。

强激光脉冲与气体靶作用是产生高功率太赫兹(THz)辐射的一个重要途径。利用光电离电流模型研究了同向传播的波长为0.8 mm 的激光及其半频光为1.6 mm 的激光与气体作用产生强太赫兹辐射的过程。讨论了气体种类、激光振幅、双色激光相位差对离化电流的影响。与通常的0.8 mm 激光及其倍频光组合相比，在同等激光强度下利用半频光组合可以产生更强的太赫兹辐射，约为倍频情况下的两倍。通过改变双色激光偏振方向的夹角，当两个光的偏振垂直时，即使半频光的强度远低于基频光，离化电流的方向也由半频光的偏振方向决定。

通过研究双色场中三维氢原子的高次谐波,发现当作为驱动源的两束光频率比为3:5, 且附加光相对于 基本光的强度比落在某个特殊值(0.35)时,叠加截止区的高次谐波能直接得到单个的短脉冲。 提出利用双色场获取单个短脉冲的新方案,该方案的要点是:作为驱动源的两束光,频率要是比较接近的奇数比; 附加光的相对强度要是一个特殊值,使不同通道间的干涉相消抑制其它脉冲。在进一步的研究中可选取 束缚能更高的原子,扩展截止区的位置,使得到单脉冲的脉宽更窄。

采用Crank-Nicholson直接数值积分方法求解体系的含时薛定谔方程,数值计算了8 fs的线偏振双色激光脉冲与氢原子相互作用产生的高次谐波发射功率谱,双色激光脉冲由钛宝石基频激光及其二次谐波组成。相对相位为零时,谐波谱出现了明显的双平台结构,且在第二平台尾部出现了连续辐射谱,通过过滤该连续辐射谐波,获得了110 as的孤立脉冲,验证了Yu Oishi等的结果,特定相位条件下可以得到连续的谐波辐射谱。对此,采用半经典的“三步”模型给出了合理解释,并利用小波时频分析方法证实“三步”模型可以准确预言双色激光脉冲谐波谱的截止频率。

为了了解双色激光对相干布居囚禁(CPT)原子频标和CPT磁场计等设备制备CPT态的特性，开展了用双色相干光对充有缓冲气体的样品泡中热运动87Rb原子制备CPT态的研究。将所有与激光无直接作用的态归结为一个“leaky trap”能态，用一个简化的四能级系统数学模型通过求解光学布洛赫(Bloch)方程对制备CPT态的特性开展了理论研究，重点讨论了热碰撞对于制备CPT态的原子能态的Λ构型中两基态的消相干效应。研究结果表明，热碰撞程度决定系综制备出CPT态的比例，这一消相干机制还造成系综的最大相干度偏离双色光两光强相等处。给出一个简化表达式，用来粗略估计CPT频标和CPT磁场计中消相干碰撞以及激光光强对相干程度的影响。

利用强激光场电离和离解分子来研究分子激发态的波包结构是强场物理的重要研究方向.利用短时指数传播子对称分割法和快速傅里叶变换技术,数值求解了一维含时Schr?dinger方程,探讨了双色激光场中激光的基波和谐波强度之间的不同配比以及脉宽对线性多原子分子离子电离的影响.理论计算结果表明:基波和谐波的相对相位为π时,尽管随着激光的基波和谐波强度之间配比的变化,电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变,但在一定的激光基波强度下(1.2×10¹³～1.2×10¹⁵ W/cm²),激光基波强度的变化可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势.另外,激光脉冲的持续作用可以增强分子的电离,取原子个数为5,基频光波长为800nm,基波与谐波的强度配比为4,频率配比为2,当其作用时间达到75 fs时,电离基本接近饱和.采用外静电场电离模型能够合理地解释这些现象.