薄膜材料在很多领域有着重要应用,获取薄膜的力学参数具有重要意义,传统仪器仪表无法适用于薄膜材料的表征,这对薄膜力学参数的获取提出了挑战。而现代发展起来的光测力学方法能进行微纳米尺度的形变测量,可以有效的测量材料微尺度的力学参数,但是仍然存在以下问题:光测力学方法需要结合显微镜来完成测量,但是光学显微镜存在镜头畸变,对测量结果有较大影响,必须矫正镜头畸变引入的误差;光测力学方法需要在试件表面制备变形载体,目前大多数的载体制备技术都是针对块体材料,不适用薄膜表面;光测力学需要对试件进行拉伸,薄膜能够承载的力很小,需要高分辨率、高精度、高灵敏度的微力拉伸装置对薄膜进行拉伸测试。针对上述问题,本文开展的工作有:（1）针对镜头畸变,提出了基于窗口傅里叶几何相位分析法利用标准栅标定镜头畸变,利用此方法得到全场的畸变量,进而确定三阶畸变函数的系数,完成镜头畸变的标定。与已有方法相比,无需进行刚体平移,并且可以获得全场的畸变分布,仿真结果表明,此方法能够有效矫正镜头畸变引入的误差;（2）改进了离心甩胶技术,采用弹性模量更小的硅凝胶代替环氧树脂,在硅凝胶中加入碳粉,再将硅凝胶-碳粉混合液旋涂到薄膜表面,固化后在薄膜表面形成散斑,硅凝胶固化后具有良好的粘性,能与试件牢固结合。研究了固化时间、离心速度等参数对散斑的影响,确定了散斑制作的最优化参数。该方法制备散斑的颜色、颗粒大小可控,对表面适应性好,操作简单。（3）介绍了实验使用的拉伸装置,该装置使用压电陶瓷驱动器做驱动,使用稳压直流电源对压电陶瓷施加电压,压电陶瓷受到电压激励后会伸长推动杠杆,位移载荷经过杠杆放大拉动夹具,使薄膜试件均匀受力,使用高精度力传感器记录试件所受拉力。在PET薄膜上用改进后的离心甩胶法制备散斑,使用微拉伸装置测量薄膜的弹性模量以及V形缺口附近的应变,得到的弹性模量与纳米压痕结果相比,误差为2.2%。