film op• 데이터 종류: 없음 → pairs(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)
• 호출: 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)(구현을 직접 호출하려면 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), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("multilayer_reflectance"))
다층막의 분광 반사율(또는 투과율, 흡수율)을 pairs(λ nm, 값)로 반환한다. 특성 행렬(전달 행렬)의 엄밀해.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
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 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_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 를 입력으로 받는 것)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 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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