Исследована рефракция цилиндрического лазерного пучка в диффузионном слое, образующемся на границе раздела двух жидкостей с различными физическими и оптическими характеристиками. Рассмотрен алгоритм расчета траектории пучка в переходном слое стратифицированной жидкости. Методом компьютерного моделирования получены двумерные и трехмерные рефракционные изображения внутри слоя и после выхода из кюветы. Визуализировано изменение моделей рефрактограмм под влиянием параметров пучка и схемы установки. На основе полученных результатов определены оптимальные условия для проведения эксперимента.