Năm 1917, Albert Einstein đã đưa ra giả thiết: nếu chiếu vào những nguyên tử bằng một chùm sóng điện từ, thì quá trình bức xạ có thể xảy ra và các photon phát ra có cùng bước sóng với photon chiếu vào. Ý tưởng này là cơ sở cho sự ra đời và phát triển của tia laser. Tuy nhiên, để thực hiện ý tưởng đó phải mất gần nửa thế kỷ các nhà khoa học trên thế giới mới có thể tạo ra thiết bị này và đây cũng là bằng chứng để chứng minh giả thuyết của Einstein nêu là khả thi. Bước đột phá về laser là vào năm 1960, laser thực nghiệm đầu tiên ra đời là từ laser hồng ngọc thể rắn, đã được tạo bởi John L. Hall, Theodor W. Hansch và Roy J. Glauder làm việc tại phòng thí nghiệm Hughes ở Malibu, bang California (giải Nobel Vật Lý năm 2005). Cho đến cuối những năm 80, sóng điều hòa bậc cao (High – order Harmonic Generation, viết tắt là HHG) được phát hiện ra lần đầu tiên, là hiện tượng khi chiếu laser hồng ngoại có tần số ω vào các nguyên tử khí hiếm từ đó phát ra tần số trải dài từ ω tới tần số sóng cực ngắn (XUV). Ban đầu các thí nghiệm về HHG được tiến hành với mục đích chính là tìm ra các điều kiện quang học cần thiết cho sự phát xạ HHG, từ đó phát triển nguồn phát xạ ánh sáng xung ngắn trong vùng XUV và vùng tia X mềm (soft X-ray). Tuy nhiên, trong quá trình tìm hiểu về phổ phát xạ HHG đối với một số phân tử đơn giản, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng có sự phụ thuộc của phổ HHG vào sự định hướng của trục phân tử trong trường laser [15], [17]. Hơn nữa, HHG xảy ra tại thời điểm khi electron tái kết hợp với ion mẹ, do đó các nhà nghiên cứu đã cho rằng sóng HHG cũng mang thông tin cấu trúc của phân tử. Từ đó đã mở ra một hướng nghiên cứu mới trong vật lí học đó là sử dụng HHG phát ra khi trường laser xung ngắn, cường độ mạnh tương tác với nguyên tử, phân tử để tìm hiểu về thông tin cấu trúc của các phân tử