采用单温模型，利用有限元方法对硅在纳秒脉冲激光作用下的温度积累效应进行了数值模拟。给出了单脉冲、多脉冲作用下，硅表面附近的非平衡载流子浓度、自由载流子吸收系数和晶格温度随时间的变化规律。结果表明，自由载流子浓度的积累是温度积累的主要来源。对于多脉冲作用情况，脉冲间隔越短，脉宽越窄，温度积累效应越明显，最终形成的瞬时晶格最高温和温升值越大，越容易对材料造成损伤。

通过双温模型研究了飞秒激光照射单层银薄膜和银/金、银/铜双层金属薄膜时的热行为, 计算获得了相应电子温度和晶格温度随着时间和空间的分布。计算结果表明,双层金属结构能改变顶层银的晶格温度, 进而改变其损伤阈值。选择具有更大电子晶格耦合系数的铬作为银的底层薄膜时, 顶层银的损伤阈值得到进一步提高。这对采用银薄膜制作可见光范围内飞秒激光的反射镜具有重要的指导意义。

为了研究飞秒激光多脉冲累积效应对镍钛合金材料的影响, 通过考虑多脉冲之间的时间间隔改写激光光源项, 利用改进的双温模型, 采用有限差分法, 对飞秒激光三脉冲烧蚀镍钛合金的温度场分布进行数值模拟, 得到了电子和晶格温度随时间和烧蚀深度的演化规律.分析了多脉冲累积效应的内在机理；讨论了三脉冲条件下不同参量对电子和晶格温度的影响.结果表明：镍钛合金在飞秒激光三脉冲的作用下, 电子有3个递增的峰值温度, 相比单脉冲的作用, 三脉冲使电子和晶格温度明显升高；多脉冲的时间间隔直接影响多脉冲的累积效应；脉冲宽度影响电子的峰值温度和达到峰值温度所用的时间；激光能量密度影响电子和晶格的温度；电声耦合常量对电子与晶格的耦合时间和电子晶格的平衡温度也有重要影响.