Différents principes d’imagerie active
Lidars sous-marins

L’intérêt principal d’un imageur lidar, par rapport à un système optique classique, est de pouvoir accroître la portée en séparant la lumière parasite rétrodiffusée par le milieu de celle réfléchie par la cible. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir marquer la lumière issue de l’émetteur de façon à obtenir un critère de discrimination de la lumière rétrodiffusée. Trois types évidents de marquage peuvent être envisagés et amènent aux trois principes classiques d’imagerie en milieu diffusant ou réverbérant (en volume).

• Le marquage angulaire et spatial : il nécessite l’utilisation de champs angulaires de réception et d’émission très fins et directifs et la réalisation d’un balayage conjoint de l’émetteur et du récepteur

(en position bistatique) de façon à réduire le volume de rétrodiffusion. Ce principe présente des difficultés de réalisation du point de vue mécanique.

• Le marquage temporel : il utilise la différence des temps de propagation entre lumière rétrodiffusée et lumière réfléchie par la cible pour permettre la séparation des signaux parasites. Ce principe nécessite une émission très brève de l’ordre de 10 ns et un photodétecteur très rapide (plus de 100 MHz de bande passante).

• Le marquage en polarisation : il met à profit la différence d’état de polarisation entre la lumière réfléchie par la cible et la lumière rétrodiffusée par le milieu, l’utilisation d’une émission polarisée et d’un analyseur en réception permet d’exploiter cette différence. La mise en œuvre de ce principe est simple mais son efficacité est très variable en fonction de l’origine de la diffusion et de l’état de surface de la cible.

Ces trois principes, éventuellement associés, conduisent naturellement à utiliser une source laser seule...