又稱衍射光柵。利用多縫衍射原理使光發生色散的光學元件。
發展簡史 光柵是德國科學傢J.von夫瑯和費於1821年左右發明的，他最早是用細金屬絲密排地纏在兩個平行的細螺絲上，焊好後剪去一邊，剩下的一邊成為欄柵的形狀，所以叫光柵。當白光通過這些平行的柵形密縫時，由於衍射和幹涉的作用，光的能量便重新分佈，不同波長的光其進行方向不同，從而形成光譜。夫瑯和費接著改用刻劃鍍在玻璃上的金屬屬膜的方法，後來又用金剛鉆直接在玻璃面上刻光柵。19世紀末葉，美國的H.A.羅蘭創造瞭精密刻劃機，並發明瞭凹光柵，奠定瞭近代制造優質光柵的基礎。
20世紀40年代，一些專門公司開始大量生產優質的精密光柵。經過30多年的發展，迄今，刻制光柵的技術已臻成熟，國外有一些公司能生產出滿足各種需要的光柵，中國也能生產各種優質光柵。
種類 透射光柵 使透射光形成光譜的光柵。夫瑯和費制造的光柵都是透射光柵。後來的透射光柵大多用金剛石在玻璃坯上密密地刻劃很多平行的槽線而成。由於產生的光譜太弱，自閃耀光柵出世後，便漸被淘汰瞭。
平面反射光柵 是目前使用最廣泛的一種光柵。通常是在玻璃坯平面上鍍一層鋁膜，然後用刻劃機在鋁膜上密密地刻上許多平行的等間距槽線而成。刻線密度隨使用的光譜范圍而異，一般平面反射光柵每毫米刻線數大致如下：
真空紫外區用 1200 ～3000線/毫米
近紫外和可見區用 600～1200線/毫米
近紅外區用 200～300線/毫米
中紅外區用 50～100線/毫米
遠紅外區用 1～50線/毫米
鋁膜上的槽線是由金剛石刀刻劃出的，刻槽的槽斷面一般是鋸齒形，如圖1所示。由刻線機直接刻劃出的光柵叫作原刻光柵。由於刻一塊光柵很不容易，現在多采用復制光柵。
凹光柵 如果槽線不是刻在金屬平面鏡上，而是刻在凹的金屬球面鏡上，所得出的光柵就叫作凹光柵。凹光柵的優點是它本身可以聚焦，故用於研究光譜時，可以省去附屬的聚焦系統。
全息光柵 由於刻劃機不可避免地有誤差，故用它刻出的槽線就不是理想的等間距平行線族。其中最難避免的是周期性誤差，即刻線密度有周期性的變化，這種誤差使得在光譜中出現所謂鬼線。60年代初出現激光後，由單色性很好的激光產生的幹涉條紋，可以得到比較理想的等間距平行線族。因此，采用全息照相的方法，拍下這種幹涉條紋，經處理後，制出的光柵便叫作全息光柵。
原理 光柵方程 設入射光以入射角i射到平面反射光柵上，如圖2，n是光柵平面的法線，則根據衍射光的幹涉原理可以算出，波長為λ 的衍射光在 θ方向上產生主極大（即實際能觀察到的光）的條件為
d(sinθ＋sini)=kλ，
式中d是光柵常數(圖2中刻槽的寬度)，k是整數(0，±1，±2，…)，稱為光譜級，如k＝1稱為一級光譜，k=2稱為二級光譜等等。上式通常叫作光柵方程，是光柵產生光譜的基本公式。光柵方程中角度θ 和i的正負規定如下：θ恒為正；i與θ在光柵平面法線n的同側（如圖2）時i為正，i與θ在n的異側時i為負。
閃耀方向和閃耀波長 對於鋸齒形的刻槽來說，可以證明，光的強度最大的方向就是對於槽面由反射定律所規定的方向（圖3）。因這個方向光最強，就好象通常看物體光滑表面反射時耀眼的光一樣，所以叫作閃耀方向。在閃耀方向上產生主衍射極大的波長叫作閃耀波長。通常，規定取k＝1， θ＝i＝γ，因而閃耀波長等於2d sinγ。
閃耀光柵 能使閃耀落在零級光譜以外的光柵叫作閃耀光柵（或定向光柵）。當入射方向給定時，閃耀方向由槽形決定，當槽形為鋸齒形時，閃耀方向就由槽面與光柵平面的夾角γ決定（γ有時叫作槽角，也稱作閃耀角）。
光柵的色散 由色散的定義D＝δθ/δγ 和光柵方程，得出光柵的色散為
D＝k/(d cos θ)。
在一般觀測范圍內（例如拍攝光譜），不同波長的θ差別很小，所以cosθ可當作常數，這時色散D便是常數，得出的光譜就是勻排光譜。
光柵的分辨本領 由分辨本領的定義R＝λ/δλ和光柵方程，得出光柵的分辨本領為
R＝kN。
式中k是光譜級，N是光柵槽線的總數。