束路径上以按照阶数分开不同阶绕射光线或交叉分离。因此，产生的光谱会是一整条投影在特定成像面，包含不同波长，但有少数区域重叠的连续性多波段带状倾斜图案。正是这样的设计可克服宽波段高解析度光谱设备成像问题。因此常用于极长的线性感测器阵列或者会产生强等其他种类像差的光学系统使用。阶梯光栅让容易制造的二维感测器阵列是可行的，并因此减少了量测时间与增加效率。