matprop op• Datenarten: keine → pairs (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.material_transmittance(material='SI', thickness_mm: 'float' = 0.7, wl_min_nm: 'float' = 900.0, wl_max_nm: 'float' = 1400.0, n_points: 'int' = 101, include_fresnel: 'bool' = True, extra_absorption=None, doping_cm3=None, carrier: 'str' = 'n') -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import materials; materials.material_transmittance(material='SI', thickness_mm: 'float' = 0.7, wl_min_nm: 'float' = 900.0, wl_max_nm: 'float' = 1400.0, n_points: 'int' = 101, include_fresnel: 'bool' = True, extra_absorption=None, doping_cm3=None, carrier: 'str' = 'n') -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("material_transmittance"))
• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)
Transmissionsgrad T(λ) einer planparallelen Platte der Dicke thickness_mm als pairs (λ [nm], T).
T = (1 − R)² e^{−αt} / (1 − R² e^{−2αt}) (inkohärente Formel mit der Summe der Mehrfachreflexionen an beiden Flächen, wobei R bei senkrechtem Einfall |(m − 1)/(m + 1)|² und α = 4πk/λ ist). Mit include_fresnel=False wird nur der innere Transmissionsgrad e^{−αt} zurückgegeben (dieselbe Größe wie der „innere Transmissionsgrad“ in Glaskatalogen). Bei Dicke 0 ist T=(1-R)/(1+R) mit include_fresnel=True und 1 mit False; eine negative oder nicht endliche Dicke löst ValueError aus.
extra_absorption: pairs (λ [nm], α [1/cm]), die eine nicht in der Materialtabelle enthaltene Absorption hinzufügen. Beispiel: Für die freie Ladungsträgerabsorption von dotiertem Si silicon_free_carrier_absorption(1e19, "n", ...) unverändert übergeben. Die Daten müssen alle Wellenlängen des Gitters abdecken (keine Extrapolation); negatives α löst ebenfalls ValueError aus. Die Oberflächenreflexion R verwendet weiterhin n,k der Materialtabelle (die kleine Änderung von n durch freie Ladungsträger wird ignoriert).
doping_cm3 / carrier: Bei None (Standard) wird die undotierte Materialtabelle unverändert verwendet. Ein Wert fügt über silicon_free_carrier_absorption die freie Ladungsträgerabsorption für carrier ("n" oder "p") hinzu. Derzeit wird nur SI unterstützt; andere Materialien lösen ValueError mit dem Materialnamen aus. Negative oder nicht endliche Dotierung sowie ein carrier außerhalb der Auswahl lösen ValueError aus. Die freie Ladungsträgerabsorption wird zuerst und extra_absorption danach addiert; die Oberflächenreflexion verwendet n,k der undotierten Materialtabelle.
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_fiber_light_guide — py -3.11 examples/poc_fiber_light_guide.py
• poc_material_optical_library — py -3.11 examples/poc_material_optical_library.py
• poc_nir_silicon_transmission — py -3.11 examples/poc_nir_silicon_transmission.py
pairs als Eingabe)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_integral_table · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture
matprop)material_table · material_record · material_acoustic · acoustic_impedance_mismatch · material_optical_constants · material_dispersion · material_extinction · material_absorption
*Provenance: materials.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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