强激光与原子分子相互作用可以产生高次谐波（HHG）。HHG可以提供位于极紫外或软X射线波段的相干辐射光源、提取原子或分子的结构信息。更重要的是，HHG可以产生阿秒脉冲（AP）——迄今为止时间尺度最短的探测工具。长波、超短脉宽、载波包络相位稳定的激光脉冲的出现，为人们更有效地控制高强度高能量HHG的产生、原子布局的相干转移提供了可能性。本论文研究了如何利用波形合成方法提高HHG的转化效率，并进而产生超短超强 AP，如何利用飞秒激光脉冲操控原子布局的相干转移，并进一步制备激发态和叠加态。主要内容如下：　　第一，通过遗传算法（GA）优化激光场的参数、伪谱方法数值求解含时Schr?dinger方程（TDSE），理论上证明了波形合成在产生AP方面具有优越性。结果表明，通过组合的两色或三色长脉冲激光可以获得一个亚周期的场，该场能聚集其大部分的能量到脉冲的中心而有效地增加电离速率，同时还能减少电子的运行时间而抑制电子波包的扩散。相比单个的中红外激光脉冲，优化场下谐波的强度能提高大约两个数量级。此外，如果对这些强的谐波的相位进行补偿，可以获得脉宽为30 as的单个AP。　　第二，通过借助与角动量相关的模型势数值求解TDSE，研究了飞秒激光脉冲操控氦原子布局的相干转移及其几个低激发态的制备。研究结果表明，在其它能级距离目标态能级较远的情况下，激光脉冲可以快速而有效地控制原子布局的相干转移，甚至布局的转移可以达到100％，从而可以进一步制备激发态和叠加态。然而，当目标态能级与离它很近的其它能级同时受到激光脉冲的相干作用时，转移到目标态上布局的最大值却低于100%。