双层超表面是否表现为解耦单层超表面的堆叠？

平面光学或超表面已在波前整形及其应用方面开辟了新前沿。偏振光学是极大受益于超表面形状双折射的一个突出领域。然而，由单层元原子构成的平面光学只能执行受对称 Jones 矩阵约束的偏振变换的子集。这一限制可利用由双层元原子组成的超表面来克服，但穷举所有几何组合以构建双层超表面库是一项非常艰巨的任务。因此，双层超表面被广泛视为两个解耦单层超表面的级联（乘积）。在此，我们通过考虑在熔融石英衬底上由 TiO2 构成、设计波长为 532 nm 的超表面来检验该假设的有效性。我们探索设计空间中可忽略顶层与底层之间耦合的区域，即产生近似于两个解耦单层超表面远场响应的区域。我们以近场分析补充此图景，以探索两层强耦合区域中的潜在物理。我们的分析具有一般性，并允许设计者通过仅对单层超表面运行一次全波仿真，高效构建透射或反射型多层超表面。