Des chercheurs de Southampton et de San Francisco ont développé le premier système d'imagerie LiDAR 3D compact qui peut égaler et dépasser les performances et la précision des systèmes les plus avancés, systèmes mécaniques actuellement utilisés.

Le LiDAR 3D peut fournir une imagerie et une cartographie précises pour de nombreuses applications; ce sont les "yeux" des voitures autonomes et sont utilisés dans les logiciels de reconnaissance faciale et par les robots et drones autonomes. Une imagerie précise est essentielle pour que les machines cartographient et interagissent avec le monde physique, mais la taille et les coûts de la technologie actuellement nécessaire ont limité l'utilisation du LIDAR dans les applications commerciales.

Aujourd'hui, une équipe de chercheurs de Pointcloud Inc à San Francisco et du Centre de recherche optoélectronique (ORC) de l'Université de Southampton ont développé un nouveau système intégré, qui utilise des composants photoniques au silicium et des circuits électroniques CMOS dans la même puce. Le prototype qu'ils ont développé serait une solution à faible coût et pourrait ouvrir la voie à une production en grand volume de produits à faible coût, des caméras d'imagerie 3D compactes et performantes pour une utilisation en robotique, systèmes de navigation autonomes, cartographie des chantiers pour accroître la sécurité et la santé.

Graham Reed, Le professeur de photonique sur silicium au sein de l'ORC a déclaré :« Le LIDAR a beaucoup promis mais n'a pas toujours pleinement exploité son potentiel ces dernières années car, bien que les experts aient reconnu que les versions intégrées peuvent réduire les coûts, la performance nécessaire n'a pas été là. Jusqu'à maintenant.

« Le système photonique sur silicium que nous avons développé offre une précision à distance bien supérieure à celle des autres systèmes LIDAR à puce à ce jour, et la plupart des versions mécaniques, montrant que le système intégré tant recherché pour le LIDAR est viable. »

Rémus Nicolaescu, PDG de Pointcloud Inc ajouté, « La combinaison de hautes performances et de fabrication à faible coût, accélérera les applications existantes en autonomie et réalité augmentée, ainsi que d'ouvrir de nouvelles directions, telles que les applications de jumeaux numériques industriels et grand public nécessitant une grande précision de profondeur, ou des soins de santé préventifs grâce à une surveillance à distance du comportement et des signes vitaux nécessitant une précision élevée.

« La collaboration avec l'équipe de classe mondiale de l'ORC a été déterminante, et considérablement accéléré le développement de la technologie."

Les derniers tests du prototype, publié dans la revue La nature , montrent qu'il a une précision de 3,1 millimètres à une distance de 75 mètres.

Parmi les problèmes rencontrés par les systèmes intégrés précédents, il y a les difficultés à fournir un réseau dense de pixels qui peut être facilement résolu; cela les a limités à moins de 20 pixels alors que ce nouveau système est le premier réseau de détecteurs cohérents 2D à grande échelle constitué de 512 pixels. Les équipes de recherche travaillent maintenant à étendre les réseaux de pixels et la technologie de direction de faisceau pour rendre le système encore mieux adapté aux applications du monde réel et améliorer encore les performances.