设计出一种工作在可见光波段宽入射角度范围具有高消光比的金属偏振分束光栅。采用等效介质理论对金属偏振分束光栅原理进行定性分析，利用严格耦合波理论和时域有限差分法对金属Al光栅进行数值仿真并详细分析了结构参数中周期、高度以及光波长和入射角度等参数对偏振特性的影响。结果表明：当Al光栅占空比为0.5，周期为0.15 μm，光栅脊高度为0.15 μm时，在0.4~0.7 μm波段和45°±10°入射角范围内，该金属偏振光栅对TM波高透射，对TE波高反射，光栅透射消光比平均35 dB，反射消光比平均12 dB，最后对制作的金属偏振光栅进行消光比测量，验证了设计结果的正确性。该研究结果对设计和制备高衍射效率、高消光比、宽波段宽入射角度范围的偏振分束器具有较好的实践指导价值。