La chouette chevêche. Ce petit rapace au regard perçant, l’emblème de la deeptech Steerlight, symbolise les ambitions de cette spin-off du CEA Leti : concevoir des lidars alliant miniaturisation, précision, fiabilité et prix compétitif. Dans ce but, Steerlight, lauréate d’un Grand Prix I-Lab en 2021, mise sur la photonique intégrée sur silicium (ou SiPho), dans laquelle le CEA Leti jouit d’une certaine expertise.
« Notre rêve, c’est de suivre les traces de l’airbag, confie François Simoens, qui a cofondé Steerlight avec Jérôme Meilhan et en assurera la présidence. Les accéléromètres ont d’abord été déployés sur les véhicules haut de gamme avant de se démocratiser grâce aux progrès de la microélectronique. Le lidar d’une navette autonome coûte plusieurs milliers d’euros et ne peut pas équiper la voiture de Monsieur Tout le Monde. L’idée est de réduire son prix. »
Lidars de « troisième génération »
Steerlight veut s’en donner les moyens en optant pour des circuits photoniques (guides d’onde, amplificateurs, laser, photodiodes…) intégrés grâce aux procédés industriels standards – donc à bas coût – de la microélectronique basée sur le silicium. De quoi donner naissance aux lidars de « troisième génération », selon François Simoens, qui s’accorde sur ce point avec Yole Développement.
La première génération, majoritaire, est définie par les lidars à balayage mécanique, que l’on trouve chez Velodyne ou encore Valeo avec son lidar Scala. La distance est calculée par mesure du temps de vol et le laser impulsionnel émet dans le proche infrarouge à 905 ou 940 nanomètres (nm).
La deuxième génération, au principe de fonctionnement et aux longueurs d’onde similaires, offre un surcroît d’intégration et présente deux déclinaisons : l’une fondée sur un flash lumineux et un capteur matriciel pour reproduire l’information de profondeur (technologie de Ouster par exemple), l’autre utilisant des micro-miroirs (ce que fait Innoviz).
Objectif : 200 mètres de portée
Les futurs lidars de Steerlight opèreront pour leur part en lumière cohérente et continue dans le domaine fréquentiel (FMCW, ondes continues modulées en fréquence), qui se développe dans ce type de capteur actif. Les informations de distance et de vitesse relative peuvent être obtenues simultanément et l’éblouissement par des signaux parasites, tel que l’éclairement direct du soleil, est bien moindre.
La longueur d’onde sera de 1550 nm. « La puissance est quarante fois supérieure à celle des lidars impulsionnels, sans que les règles de sécurité oculaire ne soient compromises », explique François Simoens. S’y ajoute un pilotage uniquement électronique du déphasage pour diriger avec précision le faisceau laser, technique « rare en photonique et non déployée dans les lidars », d’après François Simoens. Les deeptech Voyant Photonics et Scantinel Photonics (qui fait partie du portefeuille de Zeiss Ventures) travaillent aussi sur des lidars SiPho.
S'affranchir des pièces opto-mécaniques
Steerlight suivra un modèle OEM (original equipment manufacturer) et sera agnostique quant aux applications. L’indice de maturité technologique se situant à 4/5, un premier produit d’évaluation sera fabriqué en 2023 et s’adressera d’abord au marché de la robotique mobile, pour l’industrie, la logistique et les services. « On aura une technologie performante et robuste, affranchie au maximum des pièces opto-mécaniques dont le balayage, indique François Simoens. Les performances seront améliorées pour notre deuxième génération de lidar, à destination de la mobilité urbaine, à l’instar des navettes autonomes. »
A terme, Steerlight projette d’équiper les voitures autonomes. A en croire la feuille de route, ses lidars seront peu coûteux (quelques centaines d’euros) tout en bénéficiant d’une portée de 200 mètres et d’un volume inférieur à 100 cm³, à comparer aux 300/400 cm³ d’un lidar standard actuel pour la robotique. Miniaturiser sans dégrader les performances : le lidar SiPho de Steerlight, la deeptech à la tête de chouette, tiendrait alors ses promesses initiales.
