1786年，F.霍普金森最早观察到了光经过细丝状周期结构的色散现象。随后，D.里滕豪斯证实了光栅具有色散和衍射的作用，并制成了最早的光栅。光栅通常指通过衍射效应对光进行调制的衍射光栅。液晶衍射光栅具有色散、分束、偏振和位相匹配等性质，能够将单色光或多色光分束或按波长不同分散开，并衍射到不同方向的光束上，通过衍射得到的光束方向与光栅周期和入射波长有关。

液晶衍射光栅及其衍射特性示意图

根据相应的透射和反射工作模式，液晶衍射光栅分为透射光栅和反射光栅。液晶衍射光栅利用液晶材料的介电和光学各向异性以及对外场的响应，实现对透射光强度、偏振等性质的调控。液晶衍射光栅通过将液晶填充在经摩擦取向形成周期变化的沟槽中，或利用结构化电极来实现周期性电场分布，驱动液晶周期结构排列。利用全息的方法，由激光器发生两束相干光束，产生一系列均匀的干涉条纹，用特种溶剂溶蚀掉被感光部分，可在蚀层上得到全息光栅干涉图样。通过液晶的图案化光控取向，可诱导液晶分子的指向矢分布，形成液晶分子周期性排列，进而得到周期性折射率分布，通过相邻区域差异造成出射光的位相差异。

液晶衍射光栅可应用于光栅波导耦合器，将两个传播常数不同的波耦合到一起，使在自由空间传播的光束耦合到光波导中。液晶衍射光栅作为常用的色散元件，广泛应用于分束器和光谱仪中，如光束耦合、光束扩束、光互连、脉冲整形与压缩、均匀照明等领域。