grating_interf op• 데이터 종류: 없음 → table(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.talbot_grating_design(period_um=4.0, wavelength_nm=None, energy_kev=None, grating='pi', order=1, source_distance_mm=None)(구현을 직접 호출하려면 import gratinginterf; gratinginterf.talbot_grating_design(period_um=4.0, wavelength_nm=None, energy_kev=None, grating='pi', order=1, source_distance_mm=None), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("talbot_grating_design"))
격자 간섭계의 기하: 제1 격자의 자기상 거리(분수 탤벗 거리), 줄무늬와 분석 격자의 주기, 선원 격자의 주기(닫힌 형식).
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
第 1 格子(周期 period_um = p1)を通った波は、ある距離で格子の像(またはその周期の半分の像)を結ぶ。その距離に周期の合った吸収格子(分析格子)を置き、どちらかの格子を 1 周期ずらしながら撮ると、各画素で縞の正弦が取れる。この op はその距離と周期を返す。
grating:
"pi" 位相 π の格子(線の幅が周期の半分)。縞の周期 p1/2、距離 d_m = (m − 1/2)·p1²/(4λ)
(Weitkamp ら 2005, Opt. Express 13, 6296 の式 2)。
"pi_half" 位相 π/2 の格子。縞の周期 p1、d_m = (m − 1/2)·p1²/λ。
"absorption" 吸収格子。縞の周期 p1、d_m = m·p1²/λ(m = 2 がタルボ長 z_T = 2p1²/λ)。
order: m(1 以上の整数)。source_distance_mm: 線源から第 1 格子までの距離 L。None は平面波(L = ∞)。有限なら距離は d' = L·d/(L − d) に伸び(同じ文献)、縞は M = (L + d')/L 倍に拡大される。L ≤ d では自己像が結ばれない(分母が 0 以下)ので拒否する。
返り値 dict:
wavelength_nm / talbot_length_mm(z_T = 2p1²/λ、平面波)/ distance_plane_mm(d_m)/
distance_mm(d'、円錐ビームで伸びた距離。平面波なら d_m と同じ)/ magnification(M)/
fringe_period_um(第 1 格子の直後での縞の周期)/ analyzer_period_um(p2 = M × 縞の周期)/
source_grating_period_um(Lau の条件 p0 = p2·L/d'、Pfeiffer ら 2006。平面波なら None)/
angular_sensitivity(縞の位相 / 屈折角 = 2π d'/p2 [rad/rad])/
correlation_length_um(暗視野の自己相関長 ξ = λ d'/p2)/
relative_bandwidth(縞の振幅が 0 になるまでの波長の幅 Δλ/λ = 1/(2m − 1)。位相 π の格子だけ。
Weitkamp ら 2005 の式 3。他の格子は None)。
例(公表値): 14.4 keV、p1 = 4 µm、位相 π、m = 1 → d = 23.2 mm、p2 = 2 µm(平面波。Weitkamp ら 2005 の図 4 の装置)。Raises ValueError: 正でない周期・波長、wavelength_nm と energy_kev の両方(どちらも無ければ 28 keV)、未知の grating、order が 1..1000 の外、L ≤ d。
optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• grating_interferometry — py -3.11 examples/grating_interferometry.py
• poc_grating_interferometry — py -3.11 examples/poc_grating_interferometry.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
grating_interf)grating_stepping_simulate · grating_three_image_retrieve · darkfield_scatter_relation · talbot_carpet · talbot_source_visibility · grating_step_period_estimate · dpc_integrate
*Provenance: gratinginterf.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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