离子束刻蚀蓝宝石后,表面会形成一种周期性纳米结构。该结构的空间光散射分布特性研究对于改善其光学特性和指导实际测量等都具有重要意义。因此,本论文以周期性纳米结构为研究主体,围绕其独特的几何结构及光散射分布展开研究。论文主要探讨了六种光散射计算方法的优缺点；建立了基于有限元法的分析模型,并定义出模型的参数、变量以及边界条件；然后对一维、二维和含有缺陷的周期性纳米结构空间光散射分布进行了仿真,并研究了不同因素对散射分布的影响。论文主要研究成果如下：1、通过实际计算案例验证了建模方法的正确性,从而充分说明基于有限元法对这类结构的研究是可靠的。2、研究了一维周期性纳米结构的TE与TM波散射电场分布特性。当入射角接近π/5时,TE波呈圆斑状周期分布,TM波呈斜条纹状周期分布；当入射角接近O0或π/2,两种波的散射场分布相似；在同一入射角下,反射系数和透射系数之和为定值；同时,分析了半圆形、三角形、矩形的TE与TM波散射电场分布,表明了三种形状的分布相似,但矩形、半圆形的散射电场较大,三角形的散射电场较小3、研究了二维周期性纳米结构,得到了两个相互垂直平面的光散射分布特性。当入射角极角和入射方位角增大时,其中一个平面的散射电场先减弱后增强,当达到一定角度散射电场开始减弱,当入射方位角和极角均为为π/4时,散射电场呈圆斑状。另一个平面的散射场呈横条纹状,竖直方向散射电场的最强点沿负方向移动。研究表明二维结构吸收截面、散射截面、消光截面对入射角极角有强烈的依赖性,但对入射方位角变化所受的影响不大。