飞秒激光与透明介质相互作用区域热效应检测的实现,对于超快激光与介质相互作用物理过程的研究,以及以超快激光微纳加工为手段的微光学、微机械等领域是极其重要的.本文提出并证实了利用红外Ⅱ型光纤Bragg光栅检测飞秒激光与石英介质相互作用区域的热效应.光纤光栅是通过红外飞秒激光结合相位掩模板在非敏化的石英光纤中刻写的,由多光子离子化效应引起的永久性折射率变化能够保证光栅稳定工作到1000℃,高温等时退火实验得到的波长-温度灵敏度约为15pm/℃,该检测方法便是基于这种光栅的高温稳定性和Bragg谐振的温度敏感特性.当飞秒激光穿过焦距为40mm的柱面透镜聚焦照射到写有光栅的光纤区域时,热效应将会导致光栅光谱的漂移,通过检测Bragg谐振波长的变化量(△λB),并结合温度灵敏度,便可获得热积累和扩散共同作用的平均化温度(Tea).实验结果表示在图1中,表明激光重复频率和单脉冲能量的增加分别会导致热效应的线性和非线性变化.此外,基于热传导模型对热效应过程进行了理论分析,并计算得到飞秒激光超快加热过程的最大局域瞬时温度(Tmax),如图2所示,同时给出了不同脉冲能量对应的吸收系数.对于重复频率1kHz和脉冲能量1.1 mJ/pulse激光的照射,最大局域瞬时温度的估值约为4800℃.