高能量激光对材料的热损伤在激光切割、焊接、打孔和军事等方面有着非常重要的应用。利用激光热源把材料局部熔化或汽化，冷却融合称为激光焊接；利用高速辅助气流吹除熔融或汽化的材料，形成切口或孔径称为激光切割和激光打空。激光在火控系统中显示出无与伦比的威力，高能量激光武器可以在毫秒量级的时间内摧毁飞机、坦克，可使精确制导导弹的探测部位损坏而使武器失效。国内外对短脉冲(ns，fs)或连续脉冲激光对材料(薄膜)破坏特性的研究报导较多，而毫秒(ms)量级长脉冲破坏的报导较少。本文对长脉冲(脉宽1ms)强激光对光学材料和金属材料的热损伤进行了详细的研究，定量地描绘出了材料的空间温度场分布并求出了材料在一定激光强度下的熔融阈值和汽化阈值。论文工作取得的主要成果包括： 一、总结了影响激光热损伤形态和阈值的因素，对激光损伤机理作了分析。 二、给出了一维空间中激光热损伤的简化近似数学模型，并以此模型为基础计算了金属材料铝、银、铜的温度场分布和熔融阈值与汽化阈值。 三、分析了解析法求解热传导方程定解问题的局限性；研究了长脉冲激光热损伤有限差分法数值计算，建立了具有普遍实用性的数学模型；一维空间和二维空间中数值计算分别采用Crank-Nicholson算法和交替方向隐式法(ADI)，运用LU分解保证了时间和空间上的二阶精确和算法的稳定性。 四、计算了光学材料硅、锗和金属材料铝、银、铜、钛的空间温度场分布，得出了一维空间中材料的熔融阈值和汽化阈值，分析了温度场的分布和阈值与入射激光参数和材料参数(照射时间、光束功率密度、热吸收系数、热传导率等)的关系。 五、激光热损伤有限差分数值计算中的难点和关键点是两相界面的移动问题，本论文采用斯蒂芬(Stefen)数学思想，给出了界面处的离散化方程，在编写的程序中细致地选取了界面处的网格，得到了合理的结果。