强激光场作用下原子和分子的双电离在强场物理研究中具有重要的意义,揭示了双电离过程中电子关联效应,为人们研究自然界中的电子关联提供了有效手段,其中双电离机制可以由次序双电离（SDI）和非次序双电离（NSDI）进行区分。金属原子具有外壳层活跃电子,其双电离过程在学术领域中仍然存在很多空白。目前已有对Mg原子的NSDI研究,包括电子关联动力学,以及NSDI对激光波长和激光偏振的依赖等。研究表明金属原子Mg在圆偏振激光下出现NSDI所特有的“knee”结构,依旧符合重碰撞电离机制,但是对于其它金属原子特别是NSDI的研究还未深入。理论探究原子与分子的非次序双电离,常见的有4种方法,分别是经典系综模型,半经典系综模型,数值求解Schrodinger方程,以及量子蒙特卡洛方法。非次序双电离包含两个电子动力学过程,在圆偏振强激光中的数值研究需要得到三维空间的含时薛定谔方程,运用量子蒙特卡洛方法解释NSDI,都需要大量的计算。因此,在本论文中,采用的是计算强场电离的一种计算效率高、数据量少的方法,即经典系综模型,通过与我们的实验结果相对比,进一步探究NSDI的电离机制和双电离的电离动力学过程。我们实验研究了碱土金属原子锶（Sr）和钙（Ca）在强激光作用下的电离过程,Sr和Ca是典型的最外层有两个活跃电子的金属原子。实验中使用50 fs、800 nm或400 nm的激光与金属原子束相互作用结合速度成像系统实现电离过程中离子的探测。本论文的主要工作及创新点如下:（1）探究经典系综模型对于描述NSDI过程的适用性。我们将实验结果和基于经典系综模型的理论计算进行了对比。发现对于Ca原子在800 nm激光中的双电离产率随光强变化很好的符合经典系综模型给出的结果,并从阈值电离和能量轨迹两个方向对NSDI的机制进行分析。同时,通过实验结果与PPT（Perelomov-Popov-Terentev）理论计算对比分析,定性的区分SDI和NSDI。（2）进一步探究了在圆偏振激光场中NSDI的电离动力学过程。观察到Sr和Ca原子在400 nm和800 nm圆偏光的条件下,实验结果存在“knee”结构,只是区域很狭小,并且在经典系综模拟和PPT理论中都证明了“knee”结构的存在。NSDI由重碰激发再电离和碰撞诱导直接电离两种途径发生,在低激光强度下,非次序双电离主要通过重碰激发再电离发生。（3）椭圆偏振光驱动下碱土金属原子的NSDI。通过实验得到了不同椭偏振条件下金属Sr和Ca的一价和二价离子产率随光强变化,发现随椭偏度的增加,电离产率逐渐降低,并且在低光强下,离子产率随椭偏度的变化更明显表明重碰电离在非次序双电离中起重要作用。