lens_configurations — OPTICS lensconfig op

• 数据种类:table → table

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_configurations(system=None) -> 'list'(要直接调用实现,import lensconfig; lensconfig.lens_configurations(system=None) -> 'list';从台账取用则 opsoptics.get("lens_configurations"))

用法

将多构型处方解析为每个构型一个 lens_system 的列表(table)。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

*system* is a raytrace.lens_system that carries "configurations": a list of sparse override dicts {"name", "surfaces": {index: {field: value}}, "system": {field: value}} (surface fields R t n k ap f asph mirror decenter tilt, system fields wavelength_um field stop object_mm image_mm aim). Returns one fully resolved lens_system per configuration, in order (each also carries configuration = its 0-based index and configuration_name); every raytrace / lensimage / lensopt op takes them unchanged. None uses a two-position example (a thin-lens pair whose separation is 10 and 30 mm).

Fail-closed: a configuration that names a surface that does not exist, an unknown field, or a value lens_system rejects raises ValueError naming the configuration; the base system is not modified (each result is an independent copy).

Example::

base = RT.lens_system([{"f": 100.0, "t": 20.0}, {"f": 100.0, "t": None}], stop=0,

object_mm=float("inf"))

base["configurations"] = [{"surfaces": {0: {"t": d}}} for d in (10.0, 20.0, 30.0)]

[RT.paraxial_trace(s)["efl"] for s in lens_configurations(base)]

该族通用的输入契约(fail-closed)

optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):

• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。

• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。

• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。

• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。

• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。

• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。

• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。

详细使用指南

• optics_imaging 族使用指南

参考(示例数据、文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_zoom_configurations — py -3.11 examples/poc_zoom_configurations.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 table 作为输入)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

同类别(lensconfig)

lens_with_configuration · lens_configuration_table · lens_configuration_metrics · lens_add_configuration


*Provenance: lensconfig.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

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