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对激光脉冲而言，尤其是少周期的短脉冲，载波相位(carrier-envelope phase，简称CEP)是一个非常重要的参数，对很多激光与物质的相互作用都有着显著的影响，从而产生各种载波相位效应：有电离类的比如域上电离、高次谐波的产生、分子解离等等，还有和量子态行为相关的比如束缚态跃迁、原子相干等等。
本文通过研究氦原子束缚态跃迁的CEP效应对激光脉冲频率的依赖关系，发现了这种效应产生的一个普遍的物理图像，即CEP效应的产生来自于量子跃迁路径的相干，然后我们把这一物理图像应用到更高频率的区间，从而给出了束缚态跃迁的载波相位效应在全频率范围内的规律和普遍的物理解释。本研究分为五个部分：第一章为绪论，介绍并分析了各种载波相位效应；第二章相对独立，介绍了我们自主开发的一套求解氦原子在外场中含时演化的数值计算方法；第三章介绍了束缚态跃迁的载波相位效应随激光频率的变化规律以及此现象背后的物理机制；第四章将载波相位效应随频率的变化规律扩展到更高频率区间，并应用前面的机制加以解释；第五章为论文总结和对今后工作的展望。