本文引入满足均匀矢量亥姆霍兹方程的矢量波函数作为基矢，对矩孔光栅的孔内外光场分别进行矢量模式展开和矢量平面波展开，并由耦合条件导出了求解展开系数的方程组，从方程组中求解出相应的振幅系数，可研究光栅的衍射场分布.该方法可研究入射场方向和偏振任意时的衍射效率和偏振特性等问题.

根据矩孔金属光栅的矢量模式理论,计算了不同入射方向、波长及偏振态情况下衍射场的分布,研究了不同光栅结构(光栅周期、占空比及深度等)对衍射效率、偏振态变化的影响;同时,根据实际需要,加工制作了一批不同深度的矩孔光栅样品,进行了实验测量,并将计算值与实验值进行了比较,两者基本相符。