本文围绕取样光栅制作过程中的铬掩模占宽比测量展开了理论研究和实验研究。取样光栅要求1级平均衍射效率0.1%-0.3%，衍射效率RMS小于5%。取样光栅光刻胶掩模制作过程中，曝光量和周期的不均匀导致显影后掩模占宽比的不均匀分布，这种占宽比的不均匀分布使刻蚀后的取样光栅1级衍射效率呈现不均匀性。提出以铬掩模代替光刻胶掩模制作均匀衍射效率取样光栅的方法，通过测量掩模占宽比分布，确定一个合适的刻蚀深度，使取样光栅的平均衍射效率及衍射效率RMS达到要求。本文以严格耦合波方法为理论基础，研究了光栅结构对铬掩模及取样光栅衍射效率的影响。通过测量铬掩模0级衍射效率推算铬掩模的占宽比分布；由铬掩模的占宽比分布计算一定刻蚀深度下的取样光栅1级平均衍射效率及衍射效率均匀性，可以为制作均匀效率的取样光栅的下一步制作提供刻蚀参数。以TE入射和圆锥入射分别计算取样光栅的衍射效率，两者的差别不大，可以使用TE入射计算取样光栅的衍射效率简化计算。实验制作了一批铬光栅并测量衍射效率，分别以矩形模型和梯形模型计算了占宽比，矩形模型计算得到的占宽比与SEM结果存在一定误差，分析了误差来源，接近实际槽形的梯形模型计算结果与SEM结果能够较好符合。建立了衍射效率测量系统，并编写了测量控制程序。测量了掩模占宽比并由占宽比模拟湿法均匀刻蚀下取样光栅的衍射效率分布；湿法刻蚀后测量了取样光栅1级衍射效率分布，测量结果与由掩模占宽比的模拟结果有一定的对应性。实验结果表明以铬掩模制作均匀衍射效率的取样光栅是可行的。