설정 레퍼런스(Config Reference)

COMPASS 설정 스키마(configuration schema)의 전체 레퍼런스입니다. 모든 설정은 compass.core.config_schema에 정의된 Pydantic 모델로 검증됩니다.

최상위: CompassConfig

yaml

pixel: ...          # PixelConfig
solver: ...         # SolverConfig
source: ...         # SourceConfig
compute: ...        # ComputeConfig
experiment_name: "default"
output_dir: "./outputs"
seed: 42

필드	타입	기본값	설명
`experiment_name`	str	`"default"`	출력 디렉터리용 실험 식별자
`output_dir`	str	`"./outputs"`	기본 출력 디렉터리
`seed`	int	`42`	재현성을 위한 랜덤 시드

pixel: PixelConfig

yaml

pixel:
  pitch: 1.0
  unit_cell: [2, 2]
  bayer_map: [["R", "G"], ["G", "B"]]
  layers: ...       # LayersConfig

필드	타입	기본값	설명
`pitch`	float	`1.0`	픽셀 피치 (um)
`unit_cell`	[int, int]	`[2, 2]`	유닛 셀 크기 [행, 열]
`bayer_map`	list[list[str]]	`[["R","G"],["G","B"]]`	색상 채널 맵

pixel.layers: LayersConfig

yaml

layers:
  air: {thickness: 1.0, material: "air"}
  microlens: ...
  planarization: {thickness: 0.3, material: "sio2"}
  color_filter: ...
  barl: ...
  silicon: ...

인터랙티브 픽셀 스택 빌더

BSI 픽셀 단면의 각 층 두께를 조정하세요. 패턴 레이어는 z envelope와 실제 마이크로렌즈, 컬러 필터, grid, DTI 재료 영역을 분리해서 표시합니다.

마이크로렌즈 높이: 0.60 um

평탄화층: 0.30 um

컬러 필터: 0.60 um

BARL 전체: 0.080 um

실리콘: 3.0 um

DTI 트렌치 표시

메탈 그리드 표시

전체 스택 높이:4.58 um

pixel.layers.microlens: MicrolensConfig

필드	타입	기본값	설명
`enabled`	bool	`true`	마이크로렌즈 활성화
`height`	float	`0.6`	렌즈 새그 높이(sag height) (um)
`radius_x`	float	`0.48`	x 방향 반축 (um)
`radius_y`	float	`0.48`	y 방향 반축 (um)
`material`	str	`"polymer_n1p56"`	렌즈 재료
`profile.type`	str	`"superellipse"`	프로파일 모델
`profile.n`	float	`2.5`	사각도 매개변수
`profile.alpha`	float	`1.0`	곡률 매개변수
`shift.mode`	str	`"auto_cra"`	시프트 모드: `"none"`, `"manual"`, `"auto_cra"`
`shift.cra_deg`	float	`0.0`	자동 시프트용 CRA (도)
`shift.shift_x`	float	`0.0`	수동 x 시프트 (um)
`shift.shift_y`	float	`0.0`	수동 y 시프트 (um)
`gap`	float	`0.0`	렌즈 간 간격 (um)

pixel.layers.color_filter: ColorFilterConfig

필드	타입	기본값	설명
`thickness`	float	`0.6`	legacy flat CFA 두께(um), 색별 두께가 없을 때 사용
`pattern`	str	`"bayer_rggb"`	필터 패턴
`materials`	dict	`{"R":"cf_red","G":"cf_green","B":"cf_blue"}`	legacy 색상-재료 매핑
`red.material`, `green.material`, `blue.material`	str	`cf_*`	색별 재료명
`red.thickness`, `green.thickness`, `blue.thickness`	float	`thickness`	색별 CFA 높이(um)
`red.contact_angle`, `green.contact_angle`, `blue.contact_angle`	float	`90.0`	grid 위 사다리꼴 돌출부 sidewall 각도(deg)
`grid.enabled`	bool	`true`	금속 그리드 활성화
`grid.width`	float	`0.05`	그리드 선 폭 (um)
`grid.thickness`	float	`thickness`	금속 grid 높이(um)
`grid.height`	float	`0.6`	`grid.thickness`의 legacy alias
`grid.material`	str	`"tungsten"`	그리드 재료
`grid.corner_radius`	float	`0.0`	각 CF 셀의 rounded rectangle 모서리 반경 `r`(um). 네 모서리 모두 동일. `0` = 직각, `> 0`이면 CF를 rounded rectangle로 모델링하고 격자는 그 보집합. `(pitch - grid.width) / 2`로 클램프.
`n_slices`	int	taper 시 `8`	taper된 컬러 필터 relief를 계단 근사할 z-slice 수

pixel.layers.barl: BarlConfig

yaml

barl:
  layers:
    - {thickness: 0.010, material: "sio2"}
    - {thickness: 0.025, material: "hfo2"}

{thickness, material} 쌍의 목록이며, 상단에서 하단 순으로 정렬됩니다.

pixel.layers.silicon: SiliconConfig

필드	타입	기본값	설명
`thickness`	float	`3.0`	실리콘 두께 (um)
`material`	str	`"silicon"`	기판 재료
`photodiode.position`	[float, float, float]	`[0, 0, 0.5]`	PD 오프셋 (x, y, z) um
`photodiode.size`	[float, float, float]	`[0.7, 0.7, 2.0]`	PD 크기 (dx, dy, dz) um
`dti.enabled`	bool	`true`	DTI 활성화
`dti.mode`	str	`"fdti"`	`"fdti"`(전체) 또는 `"bdti"`(후면 부분)
`dti.width`	float	`0.1`	트렌치 개구부 폭 (um)
`dti.depth`	float	`3.0`	트렌치 깊이 (um)
`dti.material`	str	`"sio2"`	코어 충전 재료
`dti.liner.enabled`	bool	`false`	트렌치 측벽 컨포멀 high-k 라이너
`dti.liner.material`	str	`"al2o3"`	라이너 재료
`dti.liner.thickness`	float	`0.0`	라이너 두께 (um)
`dti.taper_angle`	float	`90.0`	기판면 기준 측벽 각도 (90 = 수직)
`dti.n_slices`	int	`6`	테이퍼 트렌치의 계단형 z-슬라이스 수
`surface_texture.enabled`	bool	`false`	NIR 광포획용 후면 역피라미드 어레이
`surface_texture.height`	float	`0.3`	피라미드 높이 (um)
`surface_texture.period`	float or null	`null`	피라미드 주기 (um); 기본은 픽셀 피치
`surface_texture.fill_material`	str	`"sio2"`	피트 충전 재료
`surface_texture.n_slices`	int	`8`	피라미드 계단형 z-슬라이스 수

solver: SolverConfig

yaml

solver:
  name: torcwa
  type: rcwa
  params:
    fourier_order: [9, 9]
    dtype: "complex64"
  stability: ...

필드	타입	기본값	설명
`name`	str	`"torcwa"`	솔버 백엔드 이름
`type`	str	`"rcwa"`	`"rcwa"`, `"fdtd"`, 또는 `"tmm"`
`params`	dict	`{"fourier_order": [9,9]}`	솔버 고유 매개변수 (아래 참조)

solver.params 의미

params는 솔버 어댑터에 그대로 전달되므로 각 키의 의미는 솔버마다 다릅니다. 가장 중요한 차이:

torcwa / meent / fmmax: 축별 푸리에 차수 fourier_order: [m, m] → 총 평면파 수 (2m+1)².
grcwa: 총 평면파 수로 절단합니다. nG를 직접 지정하세요(예: nG: 49). 레거시 폴백으로 fourier_order[0]도 경고와 함께 허용되지만, 다른 RCWA 솔버의 같은 숫자와 동등하지 않습니다.
FDTD 솔버: grid_spacing(um) 또는 resolution(pixels/um, meep) 사용.

모든 결과에는 metadata["qe_method"](field_integration, eps_imag_weight, tmm_1d_analytic)가 기록되므로, 솔버 간 QE 차이가 솔버 정확도 차이인지 후처리 방법 차이인지 구분할 수 있습니다.

solver.stability: StabilityConfig

필드	타입	기본값	설명
`precision_strategy`	str	`"mixed"`	`"float32"`, `"float64"`, `"mixed"`, `"adaptive"` — 진단(pre-simulation check)에서 사용
`allow_tf32`	bool	`false`	Ampere+ GPU에서 TF32 허용 (RCWA에서는 `false` 유지)
`fourier_factorization`	str	`"li_inverse"`	`"naive"`, `"li_inverse"`, `"normal_vector"`
`energy_check.enabled`	bool	`true`	실행 후 R+T+A ≈ 1 검증
`energy_check.tolerance`	float	`0.02`	최대 허용 \|R+T+A-1\|
`energy_check.auto_retry_float64`	bool	`true`	위반 시 dtype을 승격해 1회 재실행 (complex64→complex128, float32→float64); 재시도는 `metadata["energy_retry_dtype"]`로 표시

source: SourceConfig

yaml

source:
  type: planewave
  wavelength:
    mode: single
    value: 0.55
  angle:
    theta_deg: 0.0
    phi_deg: 0.0
  polarization: unpolarized

필드	타입	기본값	설명
`type`	str	`"planewave"`	`"planewave"` 또는 `"cone_illumination"`
`wavelength.mode`	str	`"single"`	`"single"`, `"sweep"`, 또는 `"list"`
`wavelength.value`	float	`0.55`	단일 파장 (um)
`wavelength.sweep.start`	float	`0.38`	스윕 시작 (um)
`wavelength.sweep.stop`	float	`0.78`	스윕 종료 (um)
`wavelength.sweep.step`	float	`0.01`	스윕 간격 (um)
`wavelength.values`	list[float]	null	명시적 파장 목록
`angle.theta_deg`	float	`0.0`	극각 (도)
`angle.phi_deg`	float	`0.0`	방위각 (도)
`polarization`	str	`"unpolarized"`	`"TE"`, `"TM"`, 또는 `"unpolarized"`

compute: ComputeConfig

yaml

compute:
  backend: auto
  gpu_id: 0
  num_workers: 4

필드	타입	기본값	설명
`backend`	str	`"auto"`	`"auto"`, `"cuda"`, `"cpu"`, `"mps"`
`gpu_id`	int	`0`	GPU 장치 인덱스
`num_workers`	int	`4`	병렬 작업용 워커 스레드 수

Hydra 설정 구조

COMPASS는 모듈식 설정을 위해 Hydra를 사용합니다:

configs/
  config.yaml           # 기본값이 포함된 메인 설정
  pixel/
    default_bsi_1um.yaml
    default_bsi_0p8um.yaml
  solver/
    torcwa.yaml
    grcwa.yaml            # + grcwa_fast.yaml, grcwa_converged.yaml 프리셋
    meent.yaml
    fmmax.yaml
    fdtd_flaport.yaml
    fdtdz.yaml
    fdtdx.yaml
    meep.yaml
    tmm.yaml
  source/
    planewave.yaml
    wavelength_sweep.yaml
    cone_illumination.yaml
  compute/
    cuda.yaml
    cpu.yaml
    mps.yaml
  experiment/
    solver_comparison.yaml
    qe_benchmark.yaml
    roi_sweep.yaml
    optimize_microlens.yaml

명령줄에서 모든 매개변수를 오버라이드할 수 있습니다:

bash

python scripts/run_simulation.py \
    pixel.pitch=0.8 \
    solver.params.fourier_order=[11,11] \
    source.wavelength.mode=sweep

설정 레퍼런스(Config Reference) ​

최상위: CompassConfig ​

pixel: PixelConfig ​

pixel.layers: LayersConfig ​

인터랙티브 픽셀 스택 빌더

pixel.layers.microlens: MicrolensConfig ​

pixel.layers.color_filter: ColorFilterConfig ​

pixel.layers.barl: BarlConfig ​

pixel.layers.silicon: SiliconConfig ​

solver: SolverConfig ​

solver.params 의미 ​

solver.stability: StabilityConfig ​

source: SourceConfig ​

compute: ComputeConfig ​

Hydra 설정 구조 ​

설정 레퍼런스(Config Reference)

최상위: CompassConfig

pixel: PixelConfig

pixel.layers: LayersConfig

pixel.layers.microlens: MicrolensConfig

pixel.layers.color_filter: ColorFilterConfig

pixel.layers.barl: BarlConfig

pixel.layers.silicon: SiliconConfig

solver: SolverConfig

solver.params 의미

solver.stability: StabilityConfig

source: SourceConfig

compute: ComputeConfig

Hydra 설정 구조