亚波长金属光栅引起人们广泛的研究兴趣,其周期小于工作波长而具有特殊的衍射光场。亚波长金属光栅对入射光中的TM模高透射且对TE模高反射,具有良好的偏振性能,且其具有体积小、光谱宽、易集成等传统光栅器件不具有的优点,被广泛应用于众多领域。本文研究了应用于新型相机中的金属光栅偏振片,重点研究了一维亚波长金属光栅的结构参数对其偏振性能的影响,并探索了其制作工艺,为其在实际应用中提供了可靠的理论依据和实验基础。本论文主要做了以下几个方面的研究:首先,对光栅的结构进行了优化设计。介绍了亚波长光栅基于麦克斯韦方程组解的两种数值计算方法:时域有限差分法(FDTD)和严格耦合波法(RCWA)。利用以这两种算法为核心的软件Rsoft,仿真计算了亚波长金属光栅的各个结构参数对其偏振特性的影响,得出了优化的结构参数。其次,进行了亚波长金属光栅的基本的制作工艺研究。创新点为:用一层硅掩膜来分别改善金属刻蚀工艺中两个难题,刻蚀残留物难移除及传统的光刻胶掩膜不耐刻蚀。并测试得到刻蚀金属的截面形貌,提高了刻蚀的深宽比。最后,开发了一种双层结构金属光栅,它在制作工艺上可以避开金属刻蚀这一工艺难点的。通过仿真计算得出其在某一波段较单层结构有更佳的偏振特性。完成了双层结构光栅的制作工艺,并利用椭偏仪对其偏振特性进行测试,对实验误差进行了分析。