Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology ont développé une antenne réseau à commande de phase basée sur la photonique du silicium, capable de diriger un faisceau laser sur un angle large sans pièces mécaniques rotatives.
L'étude a été publiée le 7 mai 2026 dans la revue Nature Communications. Ce développement pourrait devenir l'un des éléments des futurs lidars compacts à l'état solide pour le transport autonome, les drones et la surveillance industrielle.
Les lidars conventionnels utilisent souvent des modules mécaniquement rotatifs. Ils offrent un large champ de vision, mais restent relativement volumineux, coûteux et sujets à l'usure. Les puces photoniques au silicium permettent de contrôler la direction de la lumière électroniquement, mais jusqu'à présent, leur champ de vision était limité par des copies parasites du faisceau principal.
Ces faisceaux parasites apparaissent lorsque les antennes optiques sont trop éloignées les unes des autres. Si on les rapproche, une forte interférence croisée apparaît entre les éléments voisins, dégradant la qualité du signal.
L'équipe du MIT a résolu le problème en utilisant un ensemble répétitif de trois antennes de géométries différentes. Les différences de conception empêchent la lumière de passer entre les éléments adjacents, tout en conservant des caractéristiques d'émission similaires.
Dans l'expérience, l'influence mutuelle des antennes a été réduite d'environ 100 % à 1 %. Sur cette base, les chercheurs ont créé un réseau avec un espacement égal à la moitié de la longueur d'onde et ont démontré le contrôle d'un seul faisceau net dans une plage de 60 degrés, sans lobes de diffraction supplémentaires.
« La fonctionnalité démontrée résout un problème fondamental des réseaux phasés optiques intégrés », a noté l'auteur principal de l'étude, Jelena Notaros.
Pour l'instant, le développement reste un prototype de laboratoire et non un capteur automobile prêt à l'emploi. Les prochaines étapes comprendront l'élargissement supplémentaire de l'angle de balayage, l'augmentation du nombre d'antennes, la mise à l'échelle du système de contrôle électronique et l'intégration avec les autres composants du lidar.
MIT solved a fundamental limitation of silicon photonics lidar: the grating lobe problem. Their antenna array design limits crosstalk, enabling a wide field of view without moving parts. Published in Nature Communications. Brings chip-scale lidar closer to autonomous vehicles.
Si ces étapes sont franchies, les capteurs à l'état solide pourront devenir plus compacts, moins chers et plus résistants à l'usure. Mais leur apparition dans les voitures autonomes en série nécessitera encore plusieurs cycles de développement, de tests et de certification.
