光譜儀的光學分辨率定義為光譜儀所能分辨開的最小波長差。要把兩個光譜線分開則至少要把它們成象到探測器的兩個相鄰象元上。因為光柵決定了不同波長在探測器上可分開的程度（色散），所以它是決定光譜儀分辨率的一個非常重要的參數。
另一個重要參數是進入到光譜儀的光束寬度，它基本上取決于光譜儀上安裝的固定寬度的入射狹縫或光纖芯徑（當沒有安裝狹縫時）。
在指定波長處，狹縫在探測器陣列上所成的象通常會覆蓋幾個象元。如果要分開兩條光譜線，就必須把它們色散到這個象尺寸再加上一個象元。當使用大芯徑的光纖時，可以通過選擇比光纖芯徑窄的狹縫來提高光譜儀的分辨率，因為這樣會大大降低入射光束的寬度。
所選光柵和入射光束的有效寬度（光纖芯徑或入射狹縫）對分辨率的影響光柵的線對數越高，色散效應隨波長變化就會越顯著，波長越長色散效應越大（表 3 ），因此在最長波長處會得到最高分辨率。
光譜儀的分辨率（半峰寬nm）
刻線/狹縫 10 25 50 100 200
600 1 1.3 2 3.6 7.2
1200 0.45 0.6 0.9 1.7 3.4
1800 0.27 0.35 0.54 1 2
2400 0.21 0.28 0.43 0.78 1.56
*注：以上只是常規的分辨率，具體要取決于光柵的起始波長；波長越長，光柵色散越大。
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