oct op• 数据种类:无 → table(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.oct_dispersion_broadening(material='SILICA', length_mm=10.0, center_nm=840.0, bandwidth_nm=50.0)(要直接调用实现,import octscan; octscan.oct_dispersion_broadening(material='SILICA', length_mm=10.0, center_nm=840.0, bandwidth_nm=50.0);从台账取用则 opsoptics.get("oct_dispersion_broadening"))
只在样品臂中存在的材料(长度 L,往返)造成的色散失配使 A 扫描的峰展宽多少倍(table,闭式解)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
往復の位相 φ(k) = 2 L k (n(k) − n_g(k0))(群遅延は参照腕で合わせた前提)を k0 で展開し、φ₂ = 2L d²(nk)/dk²、φ₃ = 2L d³(nk)/dk³。ガウス光源(パワーの標準偏差 σ = Δk/2.355)の包絡は √(1 + σ⁴ φ₂²) 倍に広がる(2 次まで厳密、3 次は非対称な裾)。数値補償の係数は a2 = φ₂/2 [µm²]、a3 = φ₃/6 [µm³] で、展開の中心は k0 = 2π/λ0(k_center)—— oct_dispersion_compensate / oct_ascan には a2・a3 と同じ k_center を渡す(中心がずれると a2 が 3 a3 δk だけ変わる)。層そのものの分散(厚い樹脂の底の界面が広がる)も同じ式で、L に層の厚さを入れる。
返り値: dict(kind="oct_dispersion", phi2_um2, phi3_um3, a2, a3, broadening, group_index, gvd_fs2_per_mm)。
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_industrial_oct — py -3.11 examples/poc_industrial_oct.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
oct)oct_design · oct_interferogram · oct_bscan_simulate · oct_from_spectra · oct_k_linearize · oct_dispersion_estimate · oct_dispersion_compensate · oct_ascan
*Provenance: octscan.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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