Рассмотрена задача импульсного лазерного нагрева двухслойной системы, в которой первый слой является прозрачным по отношению к воздействующему потоку, а второй - сильнопоглощающим. Методом численного моделирования получены температурные профили нагрева двухслойной системы при различных длительностях воздействующего импульса. Показано, что положение максимума нагрева не соответствует границе раздела сред. Полученные результаты использованы при анализе технологического процесса лазерного отслоения кристалла нитрида галлия от сапфировой подложки.