oct op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_bscan_simulate(sample2d=None, width_um=1500.0, n_columns=256, center_nm=840.0, bandwidth_nm=50.0, mode='sd', n_pixels=1024, wl_min_nm=None, wl_max_nm=None, spectrometer_fwhm_px=1.0, linewidth_nm=None, sweep_nonlinearity=0.0, photons_ref_per_pixel=20000.0, photons_mirror_per_pixel=None, eta=0.8, sigma_d=10.0, K=1.0, beam_waist_um=6.0, focus_um=None, illumination='point', focus_medium_index=1.5, oversample=4, noise=True, seed=0) (die Implementierung direkt: import octscan; octscan.oct_bscan_simulate(sample2d=None, width_um=1500.0, n_columns=256, center_nm=840.0, bandwidth_nm=50.0, mode='sd', n_pixels=1024, wl_min_nm=None, wl_max_nm=None, spectrometer_fwhm_px=1.0, linewidth_nm=None, sweep_nonlinearity=0.0, photons_ref_per_pixel=20000.0, photons_mirror_per_pixel=None, eta=0.8, sigma_d=10.0, K=1.0, beam_waist_um=6.0, focus_um=None, illumination='point', focus_medium_index=1.5, oversample=4, noise=True, seed=0); aus dem Register: opsoptics.get("oct_bscan_simulate"))
Ein Bündel spektraler Interferogramme eines B-Scans, lateral über einen Querschnitt (sample2d) gescannt (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
sample2d = {"materials": [周囲, 層 1, …, 基板], "interfaces_um": [(W_fine,) の物理深さ, …] (上から、W_fine は任意の本数で横に線形補間。深さ 0 = 周囲の媒質の中の基準面)、"surface_um": 基準面の光路(参照腕との差、空気中 µm)、"scatter": [{"layer": i, "density_per_mm2", "amplitude"}] (断面内の点散乱体 —— 塗装の顔料・接着剤のフィラー)、
"inclusions": [{"x_um", "z_um", "radius_um", "material"}] (空洞・異物。上下の面で反射し、その下の界面の光路を変える)、"points": [{"x_um", "z_um", "amplitude"}] (置いた点散乱体 —— 横の点像の採点用)、"attenuation_per_mm": 層ごとの減衰}。省略時は段差を越えるコートの例。
各列: 細かい横の副標本(ビーム半径の 1/3 間隔)ごとに上から材料の区間を作り、境界 = 反射体、光路 = 材料ごとの距離。ビームの重み exp(−2(x − x')²/w(z)²)(往復、w(z) = w0 √(1 + (Δz/z_R)²))、
共焦点の結合: illumination="point" は (1 + u²)^(−1/2)、"line"(ライン照明、片方向だけ共焦点)は(1 + u²)^(−1/4)、u = (z − z_f)/z_R、z_R = π w0² n/λ0。ライン照明は 1 回で全列を撮る(走査の時間ずれなし)。
返り値: dict(kind="oct_bscan_spectra", spectra (W, N), wavelength_nm, k_rad_per_um, reference_spectrum, sample_only_spectrum(列ごとの試料腕だけ・雑音なし —— 自己相関のアーチファクトの素), x_um, truth={interfaces_um (n_if, W), inclusions}, settings)。
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_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py
table als Eingabe)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_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate · oct_ascan
*Provenance: octscan.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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