궤도 각운동량 다중화

궤도 각운동량 다중화(orbital angular momentum multiplexing)는 전자기파가 가지는 궤도 각운동량(orbital angular momentum, OAM)의 서로 다른 모드를 각각 독립적인 전송 채널로 활용하여, 동일한 주파수·시간·편파 자원 위에서 다수의 신호를 동시에 전송하는 다중화 기술이다.

전자기파의 각운동량은 스핀 각운동량과 궤도 각운동량으로 구분된다. 스핀 각운동량은 파동의 편광 상태와 관련되는 반면, 궤도 각운동량은 전자기파의 공간적 위상 분포에서 기인한다. 전파가 진행하는 축을 따라 위상이 나선형으로 감긴 구조를 보이며, 빔의 중심부에는 위상이 정의되지 않는 위상 특이점이 형성된다. 이 특이점 주변에서는 위상이 연속적으로 변화하면서 소용돌이 형태의 파면을 이루게 된다.

서로 직교적 관계에 있으므로, 동일한 주파수와 편파를 공유하더라도 이론적으로는 상호 간섭 없이 구분할 수 있다. 이러한 성질 덕분에 각 OAM 모드는 독립적인 정보 채널로 활용될 수 있으며, 적절한 모드 분해 및 검출 기법을 적용하면 개별 신호의 분리와 복조가 가능하다.

분류:통신