强激光与物质相互作用会产生一系列非线性效应:隧穿电离现象、非次序双电离现象以及高次谐波产生现象等。作为强场电离中最基本、最普遍的量子非线性效应之一,隧穿电离一直以来都是超快物理领域的研究热点。隧穿电离会影响电子在之后连续态中的超快动力学过程,比如电子隧穿电离之后到达连续态有可能与母离子复合从而导致高次谐波产生这种非线性效应。分子中的隧穿电离现象更加复杂,不对称分子中相邻的离子核对电子隧穿过程的影响很大,然而到目前为止,其物理机制还不完全清楚。针对以上内容,本论文主要研究工作包括:1.创新地提出了一种TCCSFA（隧穿库仑修正的强场近似）理论方法,研究了Ar-Kr+在强激光场下一种特殊的受相邻离子核影响的电子隧穿电离现象并重现了实验结果,分析了隧穿过程中相邻离子核库仑势的作用,证明了电子可以在最终释放到连续态之前被相邻离子核捕获这一新的电离途径,发现了不同捕获机制的电子可以反映在偏振面不同的角度分布和不同的横向动量分布上,通过一系列的研究分析,很好地描述了Ar-Kr+系统中的电子隧穿动力学,为理解和控制复杂体系中的隧穿动力学提供了新的见解。2.运用TDDFT（含时密度泛函理论）方法以及量子化学软件Octopus比较了CO分子与NO分子在线偏振激光场下产生高次谐波的情况。发现当激光偏振方与分子轴方向垂直,NO分子在激光场偏振方向产生的奇次谐波强度比CO分子在激光场偏振方向产生的奇次谐波强度要低,而在垂直于激光偏振方向会产生纯偶次谐波,并且NO分子的纯偶次谐波强度却略高于CO分子的纯偶次谐波强度。针对此现象我们做了一系列研究分析后发现这些现象是分子轨道波函数和固有偶极矩的影响产生的。此发现对深入理解分子中的高次谐波产生现象和研究极端非线性效应具有启发意义。