Pour étudier les caractéristiques de diffraction dynamique des réseaux de phase et la morphologie des réseaux dans les cristaux liquides, une méthode pour générer un réseau asymétrique dans un cristal liquide nématique (NLC) dopé au C₆₀ et orienté verticalement a été proposée. Le mécanisme de formation du réseau a été analysé et un modèle mathématique de la morphologie du réseau a été établi. Tout d'abord, le réseau de phase a été écrit à l'aide d'un faisceau d'incidence oblique polarisé horizontalement. Ensuite, un faisceau lumineux a été utilisé pour lire le réseau et un photodétecteur a enregistré l'intensité de diffraction. Les expériences ont montré que l'efficacité maximale de diffraction du réseau dépasse 60%, avec une distribution d'intensité de diffraction asymétrique. Sur la base des caractéristiques de la diffraction asymétrique, un mécanisme physique générant une distribution de diffraction asymétrique et une efficacité de diffraction dépassant la limite de la théorie de diffraction Raman-Nath pour réseaux symétriques, basé sur l'effet photo-réfractif, a été proposé. Enfin, une hypothèse pour la formation d'un réseau en dents de scie asymétrique dans le NLC a été donnée ainsi qu'un modèle mathématique décrivant ce réseau de phase asymétrique. Les résultats montrent que la haute efficacité de diffraction du réseau de phase provient d'un champ de charge spatiale non sinusoïdal dans le cristal liquide. Ce champ électrique asymétrique résulte principalement de la modulation de charge de surface et de l'effet Carr-Helfrich agissant conjointement. Le modèle proposé de réseau en dents de scie asymétrique explique bien la diffraction asymétrique et la raison pour laquelle l'efficacité de diffraction dépasse les limites de la théorie Raman-Nath pour les réseaux symétriques.

cristal liquide nématique; réseau de phase asymétrique; efficacité de diffraction; effet photo-réfractif