Fig. Influence de la non-linéarité FM sur les résultats de télémétrie. Crédit :XIOPM
La détection de la lumière et la télémétrie (LiDAR) sont bien connues car elles offrent une précision de télémétrie élevée, et montre des perspectives prometteuses dans les véhicules autonomes et divers domaines. La gamme LiDAR à onde continue modulée en fréquence traditionnelle (FMCW) est basée sur la détection hétérodyne, calculer une distance inconnue en extrayant la fréquence du signal d'interférence. Cependant, une telle technique souffre de la non-linéarité de la modulation de fréquence (FM), ce qui conduit à des résultats de télémétrie inexacts.
En raison de la relation non linéaire entre la longueur d'onde du laser et le courant d'injection, le spectre du signal de battement est élargi bien que le laser émette un signal triangulaire.
Résoudre le problème, une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Wenfu de l'Institut d'optique et de mécanique de précision de Xi'an (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé une nouvelle approche qui échantillonne les signaux de télémétrie à des intervalles de fréquence égaux à l'aide d'un peigne à soliton microrésonateur. Les résultats ont été publiés dans Lettres d'optique .
Dans le nouveau système, une fréquence de battement précise n'est pas requise de sorte que l'étape de traitement des données est considérablement simplifiée. Au lieu, la distance inconnue est donnée par la relation linéaire entre l'intervalle de fréquence mesuré et la phase correspondante du signal de télémétrie.
Par ailleurs, grâce aux caractéristiques de fréquence stables du peigne à solitons garantissent un échantillonnage précis, le système est presque insensible aux interférences externes. Le chemin optique du système n'est pratiquement pas affecté par la température et l'humidité ambiantes puisque la longue fibre optique n'est pas utilisée.
L'expérience montre que l'erreur de télémétrie est inférieure à 20 m à une distance de mesure de 2 mètres, le résultat prometteur et les avantages décrits ci-dessus indiquent que l'approche proposée a un fort potentiel d'application dans la fabrication de précision.