film op• 데이터 종류: pairs → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.film_thickness_fft(spectrum, film='SIO2', window='hann', pad_factor=16)(구현을 직접 호출하려면 import filmoptics; filmoptics.film_thickness_fft(spectrum, film='SIO2', window='hann', pad_factor=16), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("film_thickness_fft"))
반사 스펙트럼 간섭 줄무늬의 주기로부터 막 두께를 구한다(FFT 법). 분산은 재료표의 n(λ)로 보정한다.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
spectrum: pairs(λ [nm], R)。等間隔でなくてよい。
film: 膜の材料(鍵・数値)。縞の位相は 4π n(λ) d / λ = 2π d x、x = 2 n(λ)/λ [1/nm] なので、x の等間隔格子に
取り直してから FFT すると、ピークの周波数がそのまま膜厚 d [nm] になる(分散の補正込み)。
window: "hann"(既定、漏れが小さい)/ "rect"(主ローブが細い)。
pad_factor: ゼロ詰めの倍率(ピークの位置を細かく読む。分解能は増えない)。
返り値 dict: thickness_nm / peak_amplitude / span_x(x の幅 Δx [1/nm])/ n_fringes(= d·Δx、帯域に入る縞の本数)/
resolution_nm(= 1/Δx、2 つの膜厚を見分ける幅)/ min_thickness_nm(この窓の主ローブの半幅 = 測れる下限の閉形式:
hann 2/Δx、rect 1/Δx)/ reliable(d ≥ min_thickness_nm)/ frequency_nm と magnitude(FFT の振幅スペクトル)。
★下限は閉形式で先に分かる: 帯域 λ₁〜λ₂ の縞の本数は 2 n̄ d (1/λ₁ − 1/λ₂)。窓の主ローブ(DC の山)よりピークが外に出ないと、FFT 法は DC に引きずられて系統的に外れる(薄い膜ではモデルあてはめを使う)。
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.
• poc_thin_film_reflectometry — py -3.11 examples/poc_thin_film_reflectometry.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
film)multilayer_reflectance · film_color · film_thickness_fit · film_thickness_map
*Provenance: filmoptics.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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