cavity 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.pdh_error_signal(length_m: 'float' = 1.0, *, itm_transmittance: 'float' = 0.01, etm_transmittance: 'float' = 0.01, mod_freq_hz: 'float' = 20000000.0, mod_depth: 'float' = 1.08, power_w: 'float' = 1.0, span_linewidths: 'float' = 6.0, n_points: 'int' = 1201) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import cavityoptics; cavityoptics.pdh_error_signal(length_m: 'float' = 1.0, *, itm_transmittance: 'float' = 0.01, etm_transmittance: 'float' = 0.01, mod_freq_hz: 'float' = 20000000.0, mod_depth: 'float' = 1.08, power_w: 'float' = 1.0, span_linewidths: 'float' = 6.0, n_points: 'int' = 1201) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("pdh_error_signal"))
Pound-Drever-Hall-Fehlersignal ε(δ) als Funktion der Verstimmung δ [Hz] von der Resonanz (pairs).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
length_m : float
共振器長 L [m]。
itm_transmittance, etm_transmittance : float
鏡の強度透過率(損失なし)。
mod_freq_hz : float
位相変調周波数 Ω/2π [Hz]。線幅より十分大きいと傾きが Black の式 15 に乗る。
mod_depth : float
変調指数 β。搬送波 P_c = J₀(β)²P、側帯波 P_s = J₁(β)²P(β = 1.08 で P_c·P_s 最大)。
power_w : float
入射光量 P [W]。
span_linewidths : float
表示する離調の範囲(線幅の何倍まで、±)。
n_points : int
点数(奇数なら δ = 0 を含む)。
numpy.ndarray
(n_points, 2): 列 0 = 離調 δ [Hz]、列 1 = ε [W]
= 2√(P_c P_s)·Im[F(δ)F*(δ+Ω) − F*(δ)F(δ−Ω)]。
門(tests): 反対称 ε(−δ) = −ε(δ)(1e-12)、ε(0) = 0、対称共振器(T₁ = T₂)で Ω ≫ δν のとき共振近傍の傾き dε/dδ = −8√(P_c P_s)/δν(Black 2001 式 15)に 1 % 以内。側帯波が共振に乗る δ = ±Ω 付近の小さな山も含めて返す(表示範囲が届けば)。
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_gw_detector_pseudo_simulation — py -3.11 examples/poc_gw_detector_pseudo_simulation.py
pairs als Eingabe)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft
cavity)fabry_perot_response · cavity_strain_transfer · michelson_dc_readout · quantum_noise_budget
*Provenance: cavityoptics.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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