grating_interf opなし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)import fullseye as fs; fs.ledger.talbot_source_visibility(source_width_um, source_distance_mm, distance_mm, analyzer_period_um, profile='uniform', source_grating_period_um=None, duty=None, n_slits=None, wavelength_nm=None) (実装を直接呼ぶなら import gratinginterf; gratinginterf.talbot_source_visibility(source_width_um, source_distance_mm, distance_mm, analyzer_period_um, profile='uniform', source_grating_period_um=None, duty=None, n_slits=None, wavelength_nm=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("talbot_source_visibility"))線源の大きさと線源格子(Lau の条件)で、縞の可視度が何倍に落ちるか(閉形式、非干渉の和)。
線源の 1 点が格子の線に直交する向きに s ずれると、分析格子の上の縞は s·d/L だけ逆向きにずれる
(L = 線源から第 1 格子、d = 第 1 格子から分析格子)。互いに干渉しない点の縞を足すので、可視度の倍率は
線源の分布のフーリエ変換を周波数 d/(L p2) で読んだ値になる(Pfeiffer ら 2006, Nature Physics 2, 258):
"uniform" 幅 w: |sinc(π w d/(L p2))|(sinc x = sin x / x)
"gaussian" 半値全幅 w: exp(−2π² σ² d²/(L² p2²))、σ = w/(2√(2 ln 2))
線源格子(周期 p0、開口の割合 duty、開口 n_slits 本)を置くと、各開口は幅 duty·p0 の一様な線源、開口の並びは
配列の因子 |sin(N β)/(N sin β)|、β = π p0 d/(L p2) を掛ける。β が π の整数倍(Lau の条件 p0 = p2·L/d)で
すべての開口の縞が重なり、可視度は開口 1 本の |sinc(π duty)|(duty = 0.5 で 2/π)まで戻る。
n_slits が None なら round(w/p0)(焦点 w に入る開口の数、1 以上)。線源格子はガウスの焦点とは組まない(拒否)。
duty(開口の割合)は線源格子があるときだけ意味を持つ(None は 0.5)。線源格子なしで duty か n_slits を渡すと、
黙って無視せずに拒否する(線源格子の周期を渡し忘れた呼び出しを見逃さない)。
wavelength_nm を渡すと、第 1 格子での横のコヒーレンス長 l_c = λ L/w [µm] も返す。
返り値 dict: visibility_factor / slit_factor / array_factor(線源格子なしは 1)/
lau_period_um(p2·L/d)/ lau_ratio(p0 / Lau の周期、線源格子なしは None)/ n_slits /
projected_blur_um(w·d/L、分析格子の上での線源の影の幅)/ coherence_length_um(λ があるとき)。
Raises ValueError: 正でない幅・距離・周期、未知の profile、ガウスと線源格子の組、duty が (0, 1] の外、
n_slits が 1..100000 の外、線源格子なしでの duty・n_slits。
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
_mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。| 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n- | m | が奇数などの不正な Zernike 添字。 |
py -3.11 examples/grating_interferometry.pypy -3.11 examples/poc_grating_interferometry.pytable を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
grating_interf)talbot_grating_design · grating_stepping_simulate · grating_three_image_retrieve · darkfield_scatter_relation · talbot_carpet · grating_step_period_estimate · dpc_integrate
Provenance: gratinginterf.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。
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