本发明公开了一种基于LNOI材料制备的小型化宽带偏振分束器，包括二氧化硅基底、LiNO3波导和二氧化硅包层；其中LiNO3波导包括输入波导、第一亚波长光栅、第二亚波长光栅、第一拉锥、第二拉锥、S型弯曲波导、连接波导、第一输出波导和第二输出波导且依次相连接，光由输入波导输入并从第一输出波导或第二输出波导输出；第二亚波长光栅通过连接波导与第二输出波导相连接，且第一亚波长光栅内TM模式有效折射率与第二亚波长光栅内TM模式有效折射率一致，TE模式有效折射率不一致。本发明实现对不同偏振态的入射光进行分束的功能，应用于偏振复用系统、偏振滤波、相干光通信等具有带宽大、偏振消光比高、插入损耗小、尺寸小优点。