阶梯光栅的使用: 阶梯光栅极高的衍射角度将能量集中在高级次上。最简单的情况是光束以0°角入射到光栅上，光栅方程简化为nλ = d sin θ',解方程得：sin θ' = nλ / d由此推论，在高阶中，两个波长之间的角距离变得更大。想象一下有两条线，一条为600 纳米，另一条为605纳米，入射到31.6线/毫米的光栅上从上面的方程可以得到在N=1时角距离为0.009 °,但在N=40时角距离为0.6 °。缺点就是自由光谱范围的降低，从630纳米（630 纳米/1）降至15.8纳米（630 纳米/40）。通常，配合使用分光棱镜和阶梯光栅进行级次分离。

高分辨率的阶梯光栅是设计应用于高阶的特殊低周期光栅。

它们通常与另外一个光栅或是棱镜一起使用，实现重叠衍射级次的分离。

这些光栅具有高闪耀角度，是高分辨率光谱应用的理想选择。

阶梯光栅由精密的玻璃基底制作而成，它们理论上分辨率能达到80%至90%。

光栅方程: 一般光栅方程如下： nλ = d(sin θ + sin θ')其中n是衍射级次，λ是衍射波长，d是光栅常数（两个刻槽间的距离）θ是入射角，θ'是衍射角

自由光谱范围: 自由光谱范围是指没有和相邻衍射级次发生干涉重叠）时的指定级次的最大带宽。自由光谱范围随着光栅间距的减小而增加，随着级次的增加而较小。如果λ1,λ2分别是感兴趣的波长下限和上限，那么：自由光谱范围=λ2 - λ1 = λ1/n