处于强激光场中的原子或分子可以通过遂穿效应发生电离。电离的电子在激光场的作用下加速，并且以一定概率返回到母离子，与母离子发生碰撞。这种碰撞是现代阿秒科学的核心。这种碰撞过程能辐射高次谐波，从而可以得到阿秒脉冲；同时，辐射的高次谐波携带了母离子的一些信息，通过分析谐波信号能够获得原子分子的结构信息以及动力学过程；这种碰撞过程能够产生高能（碰撞）电子，分析这些电子也能够得到原子分子的内部结构信息。利用回复电子与母离子碰撞，已经成为研究原子分子内部结构及阿秒动力学过程的一种重要手段。
对于分子、回复电子与母分子离子的碰撞会导致解离，通过测量解离碎片的能量，能够得到分子的动态变化过程。2002年和2003年《Nature》上的两篇文章报道了根据这一原理而设计的分子钟实验，研究了分子的超快动力学过程，其精度约为1飞秒。武汉光电国家实验室陆培祥教授领导的“ 超快激光”团队对强场激光驱动原子分子超快动力学进行了比较深入的研究。最近，提出了利用正交双色场控制分子遂穿电离产生的回复电子波包，通过控制正交双色场的相对相位，能够精确控制回复电子波包与母分子离子的碰撞时间，从而可以探测分子不同时刻的状态，实现对分子动力学过程的实时观测。在正交双色场方案中，对碰撞时间的控制精度为200阿秒，而以前的实验其精度约为1飞秒。此外，在正交双色场方案中，对碰撞时间的控制是通过调节两束激光脉冲的相对相位实现的，而在以前分子钟实验中，是通过改变激光波长实现的。实验上，调节相对相位比改变激光波长容易得多。因此，正交双色场方案在分子钟实验中有十分重要的应用。
该研究得到了科技部973项目、国家自然科学基金、国家杰出青年基金的支持，结果发表在 Optics Letters (vol. 36, no. 15, pp. 2758-2760, 2011) 上。