全息光栅（Holographic Diffraction Gratings）通常用于对杂散光敏感的应用中。其基底镀有光敏材料，将有光敏材料涂层的基板置于由激光器产生的单色光和相干光束组成的相交光束之间，使光敏材料感光。相交激光束产生一系列平行且等距的干涉条纹，条纹强度按照正弦曲线形状变化。由于光敏材料的溶解度由对其照射的光强决定，干涉条纹显示了光敏材料表面不同光强。可以对基底镀反射膜，之后用与复制刻划的原始光栅相同的过程用于复制光栅。由于全息光栅刻线形状以及刻线间距是完全一致的，所以，全息光栅没有周期性和随机性间隔误差，也就没有刻划光栅“鬼线”和杂散光。其结果是，全息光栅产生的杂散光远少于刻划光栅。全息光栅可以采用两种凹槽轮廓，正弦和闪耀。
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