随着先进材料和结构在日益极端的服务环境中运行，研究其在这些条件下的机械性能已成为一个前沿方向，其中高精度变形测量方法发挥着重要作用。光学测量技术（如数字图像相关（DIC）和莫尔条纹）由于其非接触式、全场性和原位性特点，在这些具有挑战性的条件下具有巨大潜力[1,2]。具体而言，DIC技术自开发以来已广泛应用40多年[2]，因其简单性、稳健性和对多种材料及环境条件的适应性而成为研究材料与结构变形的常用方法[1,[3], [4], [5], [6]]。莫尔条纹技术早于DIC出现，早在20世纪中叶就已被用于变形测量[7,8]，经过数十年的发展，已演变为多种技术分支，如平面几何莫尔条纹[8]、莫尔干涉测量[9], [10], [11]、采样莫尔条纹[12], [13], [14]。
作为变形载体或传感器，散斑和光栅对于实现高质量的光学变形测量至关重要：散斑代表随机图案，而光栅则是在样品表面形成的周期性图案。例如，DIC方法通过跟踪变形前后样品表面散斑的变化来测量位移；莫尔条纹方法则通过分析周期性光栅引起的条纹变化来实现变形测量。为了获得具有理想特性的散斑（如良好的散斑尺寸、覆盖率和平均灰度梯度）或高质量的光栅（如均匀周期、高对比度和稳定性）[13], [14], [15]，相应的载体制造技术的发展尤为重要。散斑图案通常可分为三类：自然纹理、人工散斑和激光散斑[16]。自然纹理是指物体表面本身存在的随机图案；人工散斑是通过喷涂、旋涂、压缩空气沉积、电子束光刻（EBL）、聚焦离子束（FIB）和划痕等方法刻意施加在样品表面的[13]。近年来，出现了新的散斑制造技术，包括雾化系统和改进的3D打印设备[17]。激光散斑并非物理图案，而是相干激光照射到光学粗糙表面时产生的干涉现象[18]。莫尔条纹方法中常用的光栅制造技术包括经典光刻[19]、纳米压印光刻（NIL）[20], [21], [22], [23], [24]、软光刻（SL）[25]，以及新兴技术如电子束光刻（EBL）[25], [26], [27]、FIB刻蚀/沉积[28], [29], [30]和飞秒激光烧蚀（FLA）[31], [32], [33]。
然而，极端服务条件对散斑和光栅的制造带来了重大挑战。在高温条件下，散斑和光栅的质量会下降，面临烧蚀、氧化和脱落等风险[34], [35], [36]；在微/纳米尺度上，可控的特征尺寸、分布和强附着力（同时不损伤基底）仍然是一个主要障碍。在冲击或高应变率载荷下，变形载体可能在大规模材料变形之前就发生过早脱落。在水下或海洋环境中，载体会受到压力、湿度和腐蚀性介质的影响，导致表面退化[37]；在低温环境下，不同结构之间的膨胀系数差异可能导致应力，最终引发失效[38]。这些挑战表明，制造可靠的变形载体是实现极端条件下光学测量的关键前提。
本文系统总结了针对极端环境定制的变形载体的最新制造进展，重点关注高温和微/纳米尺度相关的挑战。讨论还扩展到了冲击、水下和低温环境。具体而言，本文根据应用场景和制造原理对变形载体进行了分类。如图1所示，散斑制造技术分为参数化和非参数化方法，而光栅制造方法则根据其非破坏性或破坏性特性进行分类。
