Le robot Spot, de Boston dynamics, utilise le LiDAR pour cartographier son environnement. (Crédit Mika Baumeister sur Unsplash).

LiDAR, acronyme de Light Detection and Ranging, est une technologie qui utilise des impulsions laser courtes pour mesurer la distance entre un émetteur et un objet. Le LiDAR fonctionne sur le même principe que le radar, mais au lieu d'utiliser des ondes radio, il utilise de la lumière.

Historiquement ?

Le LiDAR est une technologie relativement récente, qui a connu un essor important depuis les années 2000, avec les progrès conjoints de l’informatique et de la microélectronique.

Sa genèse se situe en 1919, quand Albert Einstein prédit l'effet Doppler-Fizeau, qui stipule que la fréquence d'une onde lumineuse change en fonction de la vitesse relative de la source et de l'observateur.

En 1930, Rudolf Ladenburg observe la diffusion Raman, qui consiste en un changement de longueur d'onde d'une onde lumineuse lorsqu'elle interagit avec les molécules d'un milieu.

Ces deux phénomènes sont à la base du LiDAR Doppler et du LiDAR Raman, qui permettent respectivement de mesurer la vitesse et la composition chimique des objets.

Le premier LiDAR est développé en 1960, par le physicien américain Theodore Maiman, qui invente le premier laser à rubis. Ce LiDAR est utilisé pour mesurer la distance entre la Terre et la Lune, en envoyant des impulsions laser vers des réflecteurs installés sur la surface lunaire par les missions Apollo.

Et techniquement ?

Le LiDAR émet un faisceau laser vers un objet et mesure le temps de retour de la lumière après réflexion par l'objet. Grâce à un système électronique informatisé couplé au capteur, en en multipliant ce temps par la vitesse de la lumière, on obtient la distance entre l'émetteur et l'objet.

Quelles sont les applications du LiDAR ?

Le LiDAR est utilisé dans de nombreux domaines, notamment la cartographie, la géologie, l'archéologie, l'agriculture, la sécurité, la défense et la conduite autonome, sans oublier l’informatique mobile avancée.

Concrètement, si cette technique est présentée dans ce lexique informatique, c’est qu’elle fait son apparition dans les smartphones, certains ordinateurs portables, et les casques de réalité mixe, comme l’Apple Vision_Pro.

Conclusions :

En fort résumé, le LiDAR permet de créer des images précises en trois dimensions de tout ce qu’il peut balayer.

En complément des différents types de caméras disponibles, Le LiDAR devient un capteur hautes performances indispensable pour tout appareil traitant l’image dans son environnement ; et plus encore s’il doit le faire automatiquement et rapidement, comme un appareil de photo numérique, un robot domestique ou un véhicule autonome, notamment.