spectrometer op• Datenarten: table → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.spectrometer_slit_image(design, slit_height_mm=2.0, wavelengths_nm=None, n_points=21, rule='vector') (die Implementierung direkt: import gratingspec; gratingspec.spectrometer_slit_image(design, slit_height_mm=2.0, wavelengths_nm=None, n_points=21, rule='vector'); aus dem Register: opsoptics.get("spectrometer_slit_image"))
Verfolgt das Bild eines langen Spalts in 3-D und liefert Smile (Krümmung der Spektrallinie) und Keystone (wellenlängenabhängige räumliche Vergrößerung).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
design: czerny_turner_design の表。slit_height_mm: スリットの長さ(溝の向き)。
wavelengths_nm: 評価する波長(None なら帯域の 5 点)。n_points: スリットに沿った標本数(奇数にすると中心を含む)。
rule: "vector"(3 次元の格子の式、既定)/ "scalar"(面内の式を流用する壊した模型。
門の探針で、smile の閉形式から外れることを確かめるために残してある)。
返り値(table):
• x_mm / y_mm —— (波長, スリットの点) の像の位置(検出器の中心 = λ_c の中心光線)。
• smile_um —— スリットの端の像の x − 中心の像の x(波長ごと、正 = 長い波長の側)。
• smile_closed_um —— y'² (sin α + sin β) / (2 f_cam cos β)(放物線の近似)。
• curvature_radius_mm —— ρ = f_cam cos β / (sin α + sin β)。
• keystone_um —— スリットの端の像の y − 中心波長での y(波長ごと)。keystone_closed_um = y'(λ_c) (1 / cos(β − β_c) − 1)。
• anamorphic_trace / anamorphic_closed —— スリットの幅方向の倍率 dx'/dx_s を追跡と閉形式(f_cam / f_col)(cos α / cos β) / cos²(β − β_c)(平らな検出器)で。
Raises ValueError: 設計の表でない、帯域の外、高さ ≤ 0、rule の名前の誤り、伝わらない光。
Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):
• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.
• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.
• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.
• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).
• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.
• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).
• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).
• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.
• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.
• poc_spectrometer_illumination — py -3.11 examples/poc_spectrometer_illumination.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
spectrometer)grating_dispersion · czerny_turner_design · spectrometer_bandpass · spectrometer_spectrum
*Provenance: gratingspec.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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