film op• Data kinds: कोई नहीं → pairs (केवल arguments से तय होने वाला op — यह कोई image या data input नहीं लेता)
• Call: import fullseye as fs; fs.ledger.multilayer_reflectance(layers=(('SIO2', 100.0),), substrate='SI', wl_min_nm=400.0, wl_max_nm=800.0, n_points=201, angle_deg=0.0, polarization='unpolarized', na=0.0, roughness_nm=0.0, ambient=1.0, quantity='reflectance', wavelengths_nm=None) (implementation को सीधे call करना हो तो import filmoptics; filmoptics.multilayer_reflectance(layers=(('SIO2', 100.0),), substrate='SI', wl_min_nm=400.0, wl_max_nm=800.0, n_points=201, angle_deg=0.0, polarization='unpolarized', na=0.0, roughness_nm=0.0, ambient=1.0, quantity='reflectance', wavelengths_nm=None), registry से लेना हो तो opsoptics.get("multilayer_reflectance"))
multilayer film की spectral reflectance (या transmittance / absorptance) को pairs (λ nm, मान) के रूप में देता है: characteristic matrix (transfer matrix) का सटीक हल।
> नीचे का विस्तृत विवरण मूल text में है — सारांश और headings का अनुवाद हो चुका है।
layers: 入射側から順の [(材料, 厚さ nm), ...]。材料は材料表の鍵("SIO2" / "SI3N4" / "PMMA"
/ "TIO2" …)・材料レコード・実数・複素数 n + ik。空にすると基板だけ(裸の面の Fresnel)。
substrate: 基板(半無限)。既定は材料表の Si(Green 2008、k つき)。
wl_min_nm / wl_max_nm / n_points: 波長の等間隔格子。wavelengths_nm を渡せばそちらを使う(昇順)。
angle_deg: 入射角(入射側の媒質の中)。
polarization: "unpolarized"(s と p の平均)/ "s" / "p"。
na: 集光の開口数(> 0 なら法線まわりの円錐で角度平均。瞳を一様に満たす照明 = 重みは sin²θ に一様)。
angle_deg と同時には指定できない。
roughness_nm: 共形な粗さの RMS σ。R に exp(−(4π n₀ σ cos θ₀ / λ)²)(Debye–Waller)が掛かる。
ambient: 入射側の媒質(実数か材料表の鍵、透明であること)。液浸なら "WATER"。
quantity: "reflectance" / "transmittance"(基板の中へ入る割合)/ "absorptance"(層での吸収 = 1 − R − T)。
粗さ > 0 では T と A を出さない(散乱光の行き先をこのモデルは持たない → ValueError)。
返り値: (K, 2) の pairs。
真値: 1 層なら Airy の閉じた式(テストと PoC に独立に書いた式)と一致する。膜厚 0 は裸の基板の Fresnel、λ/4 の AR 膜(n = √n_sub)は設計波長で R = 0、(HL)^N の鏡は閉形式 ((1 − q)/(1 + q))²、q = (n_s/n₀)(n_H/n_L)^{2N}(H が入射側)。吸収の無い積層では R + T = 1。
>>> p = multilayer_reflectance([("SIO2", 500.0)], "SI", 400.0, 800.0, 5)
>>> p.shape
(5, 2)
optics के सभी ops गणना से पहले input की जाँच करते हैं (कुछ भी चुपचाप पास नहीं होता):
• Unit argument के नाम में ही लिखी होती है — _mm / _um / _deg / _mrad। mm और µm की गड़बड़ी crash नहीं करती, बल्कि "सही दिखने वाला पर गलत उत्तर" देती है, इसलिए नाम से इसे रोका जाता है। मान के आकार से unit का अनुमान बिल्कुल नहीं लगाया जाता।
• String से ValueError — float('50') सफल हो जाता है, इसलिए बिना parse किया config value length के रूप में निकल जाता (मापा गया: thin_lens('50', '200') सही दिखने वाला 66.667 mm लौटा रहा था)। bool को भी True == 1 वाले implicit promotion के रूप में अस्वीकार किया जाता है।
• complex / masked array से ValueError (केवल real-valued slots; imaginary part को चुपचाप छोड़ना या mask हटाना अस्वीकार)। हर input पर NaN/Inf से ValueError।
• शून्य से भाग और उससे जुड़े मामलों को नाम लेकर अस्वीकार किया जाता है: focal length 0, radius of curvature 0, refractive index <= 0, पूरी तरह opaque aperture (सब 0, इसलिए normalisation 0/0), ऐसा PSF जिसका योग <= 0 हो, S0 = 0 वाला Stokes vector, और front focal point पर रखा object (image अनंत पर)।
• केवल 2 ops non-finite value लौटाते हैं, और वह भी contract के रूप में लिखा हुआ: depth_of_field hyperfocal distance से आगे far_mm = inf (hyperfocal distance की परिभाषा यही है) और gaussian_beam waist पर wavefront_radius_mm = inf (plane wavefront की radius of curvature)। दोनों साथ में एक finite साथी (far_is_infinite / curvature_per_mm) भी लौटाते हैं। इसके अलावा कोई भी चुपचाप आया NaN/Inf अंदर ही पकड़ा जाता है और ValueError देता है — "float64 overflow हुआ" और "उत्तर अनंत है" अलग-अलग दावे हैं, इसलिए पहले को दूसरे का चेहरा पहनाकर नहीं लौटाया जाता।
• Size की सीमा: generate होने वाले grid के लिए optics.MAX_GRID (4096), दिए गए field/PSF/aperture के लिए optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD element chain के लिए optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike के लिए MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25)। छोटे argument से बहुत बड़ा internal allocation होने वाले रास्तों (मापा गया: n_max=40 × 4096² पर 108 GB) को fail-closed ढंग से बंद किया गया है।
• भौतिक रूप से असंभव states भी अस्वीकार: degree of polarisation > 1 वाला Stokes vector, ऋणात्मक transmittance, ऋणात्मक intensity, और n-|m| odd जैसे अमान्य Zernike indices।
• Sample data catalog (DL URL / license) — 2-D के लिए skimage.data (BSD/public) + synthetic, 3-D के लिए real data sources (Stanford/PDS आदि) के DL URL।
• Operators का स्रोत और संदर्भ — इस op family के मूल research/methods के स्रोत।
• Algorithm का मानक स्रोत (लेखक, वर्ष) और उपयोग ऊपर की family usage guide में दिए गए हैं।
• poc_simcal_thin_film — py -3.11 examples/poc_simcal_thin_film.py
• poc_thin_film_reflectometry — py -3.11 examples/poc_thin_film_reflectometry.py
pairs को input के रूप में लेते हैं)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft
film)film_color · film_thickness_fft · film_thickness_fit · film_thickness_map
*Provenance: filmoptics.py — OPTICS operator registry. यह per-op note tools/opdocs.py md से अपने-आप generate होता है (हाथ से edit न करें)।*
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