平面刻线衍射光栅
衍射光栅是各种应用的关键光学元件，包括光谱仪、其他分析仪器、电信和激光系统。光栅包含一种微观的周期性凹槽结构，通过衍射将入射光分为多个光束路径，使不同波长的光向不同方向传播。这使得衍射光栅的功能类似于色散棱镜，尽管棱镜通过依赖于波长的折射而不是衍射来分离波长（图1）。
图1：虽然色散棱镜通过折射分离波长（顶部），但衍射光栅由于其表面结构（底部）而通过衍射分离波长
入射到光栅上的光按照光栅方程衍射：
m是描述衍射（或光谱）阶数的整数值，λ是光的波长，d是光栅上凹槽之间的间距，α是光的入射角，β是离开光栅的光的衍射角。不同衍射波前的构造干涉发生在波长的整数倍处，这就是为什么“m”出现在方程1中。m定义了衍射级数，其中衍射角m=1被视为“一级”衍射，其中m=2被视为第二级衍射，依此类推（图2）。如果m=0，光要么直接从光栅反射，要么透射通过光栅，这取决于它是反射光栅还是透射光栅，并且这种光被认为是“0阶”衍射。与色散棱镜相反，较低的波长总是更接近直接反射或透射的光，在这种情况下是0阶。不同级数之间会有一些重叠。所有角度都是从光栅法向入射（垂直于光栅）开始测量的。
图2：当一些光作为“0阶”衍射直接从光栅反射时，入射光的其他部分会根据波长衍射成一阶角。较小量的入射光也将以较高的角度分离成较大的二阶和三阶
平面刻线衍射光栅
筛选
平面刻线衍射光栅
筛选
