در این پژوهش، بهینه‌سازی فرکانس قطع و ناحیه تخت طیف هماهنگ‌های بالا جهت تولید تک پالس آتوثانیه (10^(-18) s) بررسی و شبیه‌سازی شده است. فرکانس قطع بالاترین هماهنگی است که با استفاده از آن می‌توان پالس آتوثانیه با بهره‌وری بالا تولید کرد. در این پژوهش، از گازهای نجیب که دارای انرژی پتانسیل یونیزاسیون بالایی هستند، استفاده شده است. ابتدا، برای تعیین ماده مناسب برای این فرآیند، پتانسیل کولنی و احتمال یونیزاسیون ماده اندرکنشی با استفاده از مدل ADK بررسی شده است. مشاهده می‌شود که استفاده از ماده با انرژی پتانسیل یونیزاسیون بالا سبب تغییر هماهنگ قطع و پهنای ناحیه تخت طیف هماهنگ‌های بالا می‌شود. لازمه استفاده از ماده اندرکنشی با انرژی پتانسیل یونیزاسیون بالا، استفاده از میدان ورودی قوی‌تر است که برای تقویت میدان ورودی از میدان پلاسمونیک با آرایه نانوذرات کروی استفاده شده است. یکی از راه‌های بالا بردن انرژی پتانسیل یونیزاسیون، یونیده کردن اتم است که پتانسیل آن به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. برای افزایش انرژی پتانسیل یونیزاسیون، از یون گاز نجیب و کوچک‌ترین یون مولکولی دو اتمی متقارن H_2^+ و نامتقارن HeH^(2+) استفاده شده است. پس از انتخاب مناسب اتم و میدان متناظر با آن، طیف هماهنگ بالا را با استفاده حل عددی معادله شرودینگر وابسته به زمان (TDSE) که از روش کرانک نیکلسون استفاده شده است، حل و شبیه‌سازی شده است. فرکانس قطع و پهنای ناحیه تخت طیف هماهنگ-های بالا بررسی شده است. در نهایت پالس آتوثانیه هر ماده اندرکنشی تحلیل شده است. نتایج شبیه‌سازی احتمال یونیزاسیون نشان می‌دهد که برای یونیده کردن ماده با انرژی پتانسیل یونیزاسیون بالا، باید از میدان قوی‌تر استفاده کرد، همچنین محدوده شدت یونیزاسیون تونلی را می‌توان با استفاده از احتمال یونیزاسیون به دست آورد. نتایج حاصل از طیف هماهنگ‌های بالا در میدان لیزری (درغیاب نانوذرات) نشان می‌دهد که در میدان ثابت با افزایش انرژی پتانسل یونیزاسیون (در محدوده یونیزاسیون تونلی) فرکانس قطع و پهنای ناحیه تخت هماهنگ-های بالا افزایش یافته است. از آن‌جایی که پالس آتوثانیه نتیجه برهم‌نهی هماهنگ‌های ناحیه تخت است با بهینه‌سازی این ناحیه تخت پالس‌های آتوثانیه نیز بهینه شده است. با بهینه‌سازی میدان اندرکنشی به واسطه حضور نانوذرات (میدان پلاسمونیک)، طیف فرآیند هماهنگ-های بالا و پالس آتوثانیه به طور قابل ملاحظه‌ای بهینه شده است.
