在之前的内容中，我们完整打通了从 Python & MATLAB 到 FDTD 的仿真流程，实现了一个偏振有关和偏振无关的超透镜设计与验证。但是，细心的读者可能已经注意到：该超透镜最终只能形成单一聚焦光斑。
那么问题来了如何让一片超透镜同时产生多个焦点？多焦点相位该如何构建？又如何在 FDTD 中准确验证？
本期带大家实现多焦点超透镜的仿真（基于这篇论文Ultrathin Metasurface Laser Beam Shaper）。话不多说，老规矩，直接上流程！
一、Step 1｜FDTD对单元结构仿真
几乎所有超透镜仿真都是先从基本单元结构入手，所以和之前两期一样，我们从基本单元结构入手。仿真模型中，底层为二氧化硅基底（SiO2(Glass)-Palik），上方为金纳米块(Au(Gold)-Paik)单元结构，采用周期性边界条件；从下向上入射右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光由两正交线偏振光组成，并通过监视器实时监测透射场的透过率和相位分布。如下图所示，可以看到相位变化范围为-pi~pi, 振幅变化在0.72上下浮动。
二、Step 2｜Python / MATLAB 计算超透镜目标相位分布
多焦点的设计方法有很多方式，例如：GS算法，标量衍射理论、复振幅叠加等等，读者可以自行尝试设计，这里，采用较为简单的复振幅叠加设计，如图所示是实现的多焦点相位分布：
利用Step 2相位分布编程实现超表面整体结构，这里选择入射光是左旋圆偏振光（通过x偏振和y偏振组合得到），运行仿真模型，得到仿真结果。
四、Step 4｜模型导出并借助电子束/纳米压印/飞秒激光等微纳制造方法实现结构加工
