运用经典系综方法研究了线偏振激光场和双色反旋圆偏振激光场中CO₂分子非序列双电离的产量。结果表明：在激光强度较高的区域，双色反旋圆偏振激光场下CO₂分子非序列双电离的产量高于线偏振激光场；在激光强度较低的区域，结果则刚好相反。这是因为当激光强度较低时，CO₂非序列双电离产量的主要影响因素是抑制势垒，当激光强度较高时，由于抑制势垒发生扭曲，其产量主要受激光场结构的影响。

为了探究激光的束腰半径b0对高能电子与激光脉冲对撞辐射特性的影响, 以Lorentz方程以及电子辐射方程为基础建立了紧聚焦圆偏振激光与单电子对撞模型。使用MATLAB进行数值计算, 获得了笛卡尔坐标系中电子的运动轨迹, 基于模拟计算的结果深入研究了紧聚焦圆偏振激光脉冲的束腰半径与电子间的辐射功率峰值之间的关系。结果表明: 当束腰半径较小时, 峰值辐射功率随着束腰半径的增大而增加, 在b0=1.7λ0处达到最大峰值辐射功率, 接着束腰半径的增大反而会引起峰值辐射功率的缓慢降低。此外, 寻找到了一个最佳的观测θ角区间［144°, 151.5°］, 在这一观测范围内能观测到较高的辐射功率, 且电子与圆偏振激光脉冲的对撞能产生超短阿秒脉冲。

利用经典系综方法，研究了氮气（N₂）分子在周期量级双色反旋圆偏振激光场中的非序列双电离（NSDI），发现在确定的激光强度下，随着激光波长的增加，NSDI的产量明显减小，这是因为电子波包的扩散作用。研究发现NSDI电离机制受到激光波长的影响，随着激光波长的增大，碰撞激发电离越来越占主导，这与第一个电子的返回轨迹和返回能量有关。讨论了NSDI的电子动量分布，电子动量分布随激光波长有明显变化，激光波长越长，“旋转三瓣扇形”结构越明显。

采用狭缝光束分析仪和偏振仪测量了从铝薄膜表面反射的圆偏振光的光斑位置和偏振特性随外界直流电压变化情况,理论拟合激光从铝薄膜反射后的光斑位置与直流电流电压的关系。测量和多项式拟合结果表明,当外部电压值从0变化到2.5 V时,圆偏振激光在x轴和y轴上的位置分别是从-45 μm移动到-95 μm,从35 μm移动到75 μm,而激光束的光学偏振度基本上不变化。

研究了超短脉冲圆极化激光场的一阶修正场, 通过数值计算, 探讨了入射电子的动力学特性, 发现了超短脉冲圆极化激光场中的加速现象。通过研究电子的动力学特性与脉宽的关系发现,近轴近似方程在利用1/ω归一化后, 脉宽τ0≤30时(ω为激光频率), 仍然适用; 而在脉宽τ0>30时, 近轴近似方程与一阶修正方程的计算结果出现偏离。在事例τ0=100和τ0=300中, 采用一阶修正场方程, 研究了电子束团的能量分布与空间分布的特征, 发现在脉宽τ0=300的情况下, 加速电子数目增多, 而且电子束能够发生汇集。