oct op• 資料種類:table → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_ascan(interferogram, window='hann', dc='reference', zero_pad=2, quadrature=None, a2=0.0, a3=0.0, k_center=None)(要直接呼叫實作,import octscan; octscan.oct_ascan(interferogram, window='hann', dc='reference', zero_pad=2, quadrature=None, a2=0.0, a3=0.0, k_center=None);從台帳取用則 opsoptics.get("oct_ascan"))
k 等間隔的干涉光譜 → A 掃描(沿深度方向的反射振幅,table)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
手順: DC 除去(dc: "reference" = 参照腕だけのスペクトルを引く / "reference+sample" = 試料腕だけも引く(自己相関のアーチファクトを消す)/ "mean"(束なら列の中央値)/ "smooth"(各スペクトルの緩やかな包絡 = 幅 N/80 のガウスの低域を引く。参照を測っていない記録向け)/ "none")→ 窓(window)→ 分散補償(a2・a3、0 なら何もしない) → zero_pad 倍に詰めて FFT。深さ = 片道の光路(空気中 µm)z_j = π j/(N_pad δk)、範囲 z_max = π/(2δk)。
実数のスペクトルは ±z が区別できない(鏡像: 参照腕より手前の面は同じ深さに折り返して見える)ので正の側だけを返す。quadrature に参照腕の位相を π/2 ずらしたスペクトル(同じ表の形)を渡すと複素のスペクトル I₀ + i I_{π/2} を組み、両側(−z_max〜+z_max)を返す(full range)。分散補償を掛けたスペクトル(複素、oct_dispersion_compensate の出力)は片側。
返り値: dict(kind="oct_ascan", z_um, amplitude(|A|)、db(20 log10 |A|)、noise_sigma(|A|² の中央値から推定した雑音の rms、信号が深さの一部しか占めない前提)、snr_db(最大ピーク)、z_max_um、center_nm、bandwidth_nm、two_sided)。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 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「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
oct)oct_design · oct_dispersion_broadening · oct_interferogram · oct_bscan_simulate · oct_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate
*Provenance: octscan.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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