光栅中的相移是通过在光栅某个位置上将光栅周期的整体径向平移来实现的，相移的大小与平移的距离相关。在通信波段，由于光栅周期数百纳米，平移距离精度要控制在纳米量级。平移距离的高精度要求导致了相移光栅对实验环境敏感，可重复性差。等效相移技术通过取样光栅的引入能够很好地解决这一问题，如图所示。

在取样光栅中引入等效相移示意图

等效相移技术的基本原理是，通过引入取样光栅，利用取样光栅同时具有多级子光栅的性质，因此可以使用取样光栅的相移来等效地实现子光栅级次中相移。取样光栅的周期通常在微米量级，因而取样光栅的相移大小也在微米量级，不仅有效地降低了对于制作设备的精度要求，而且提高了制备的可重复性。取样相移光栅的表达式为：

…（1）

式中为取样函数；exp函数表示基本光栅的折射率调制函数；表示在位置有的径向平移距离。通过表达式可以看到，在位置因为平移距离引入相移。通过对取样光栅进行傅里叶级数展开，可以得到：

…（2）

从折射率调制函数可以看出，在级子光栅中引入的相移变量为：

…（3）

以-1级光栅为例，为了实现等效π相移光栅，基本光栅所需平移距离与实际取样光栅所需平移距离的关系为：

…（4）

从公式中能更加直观地看到，当实现相同的相移时，取样光栅所需平移距离远远大于基本光栅所需平移距离。因此，采用等效相移技术，很好地降低了制作精度要求，提高了器件的可靠性和可重复性。同时，由于制造技术较电子束曝光要简单很多，可以大幅降低成本，适合大规模生产。

等效相移技术是在光纤光栅上提出并得到发展的。在半导体光电领域，可以应用于高质量分布式反馈（distributed feedback; DFB）半导体激光器及其阵列的制作。在DFB激光器中需要有相移光栅来获得稳定的单模输出。然而，相移光栅的制备精度要求高，一般采用电子束刻蚀方法制作，电子束曝光采用电子束在芯片上制作图样，是光刻技术的延伸应用，但是因其采用逐点扫描的方法来刻写光栅条纹，耗时长、重复性差且设备昂贵、维护难度大。通过等效相移技术，可以利用取样光栅的相移来等效地在-1和+1级子光栅中实现同等的谐振特性，用普通全息光刻就可以制备，降低了制备精度和制备成本。利用等效相移技术设计的DFB激光器波长间隔准确性高，与利用电子束刻蚀制备的DFB激光器相比更稳定，可重复性好，有利于大规模激光器阵列的设计、制作及其大规模集成应用。