除了对产生高次谐波物辐射的物理机制研究之外，另外部分理论研究则主要是为了能够得到更好的高次谐波，着眼于高次谐波产生的优化控制，目标在于提高高次谐波的转化效率，或者改善高次谐波波谱的波形，获得谐波平台更多级次（更短波长）的谐波辐射。在实验上高次谐波的产生多数是选择通过激光脉冲与惰性气体介质的相互作用，但由于原子粒子数密度较低，产生高次谐波的转换效率不高[36]。另一方面在等离子气体介质中色散对相位匹配的影响[18]，也导致高次谐波的转化效率不高。

M. D. Perry和J. K. Crane[18,19]在理论上首次计算了两个独立激光场混合产生高次谐波辐射，这样在一定程度上缓解了在量子力学和经典理论中都预言的随波长增加谐波平台区波谱效率会降低的问题，并且在双色激光场下能够实现电子运动的目的性控制。之后，又分别采用线偏振方向相互垂直的和圆偏振的激光场[19]。陆瑞锋等人[20]在理论上又提出将一个5 fs的激光脉冲和两个附加控制弱激光脉冲的三色场应用于高次谐波的产生。

除了加入新的控制电场之外，R. Bartels等人[21]指出通过脉冲整形也可以使得特定级次谐波的转化效率得到提高，另外通过调节载波包络相位[22]、偏振时间门技术[23]、啁啾调制技术[23,25]以及利用高次谐波的自引导效应[26]等技术可以优化高次谐波的产生。在原理上，这些用来提高谐波转化效率的方法和技术可以部分地用电子轨迹的选择[15,27,28]来解释。和Feynman的路径积分方法类似，谐波的产生过程也是由几条量子路径（即电子轨迹）所共同贡献的，其中有两个主要的路径：长路径和短路径[28,36]。通过上面的方法可以实现路径的可控选择，以消除路径之间干涉的影响[27]。

为了得到预期电子轨道和更高能量的光子，还要考虑其驱动光源的影响[1]。在电离场中，自由电子将会导致两个与色散相关的过程：时间上的展宽和载波频率的蓝移。这两个效应都将会降低电子质动能的最大值，从而就会降低电子与母核复合时辐射的光子的能量，也将会限制在近截止区域谐波的增长。这些在文献[8]中已经做过具体的讨论，并指出当使用长波长（即红外）的驱动光源时会得到更高能量的辐射、更清晰的高次谐波产生，后续的研究也指出了采用中红外驱动更加有益于高次谐波的产生[14,30-34]。