Introduction
Parmi toutes les décisions techniques qui entrent dans la conception d'un système LiDAR, le choix de la longueur d'onde du laser est sans doute la plus déterminante. Elle impacte tout : la distance de détection maximale, la sécurité oculaire, le comportement sous la pluie ou le brouillard, la technologie des détecteurs, le coût du capteur et même le type d'applications envisageables.
Deux longueurs d'onde dominent le marché en 2026 : 905 nm et 1550 nm. Une troisième, le 1064 nm, existe mais reste marginale (principalement utilisée dans les LiDAR aéroportés haut de gamme comme ceux de RIEGL ou Leica, grâce aux lasers Nd:YAG et à la faible perturbation atmosphérique).
Aucun guide de référence francophone complet n'existe sur ce sujet. Pourtant, des centaines d'ingénieurs et intégrateurs doivent chaque semaine faire ce choix technologique. Ce guide a pour objectif de combler ce manque.
[Image : Schéma comparatif des deux longueurs d'onde sur le spectre électromagnétique — 905 nm proche infrarouge, 1550 nm SWIR — avec les technologies de détection associées]
Pour bien comprendre l'impact du choix technologique global (spinning vs MEMS vs flash vs FMCW), consultez notre guide Les familles de LiDAR.
1. Les bases physiques : pourquoi 905 nm et 1550 nm ?
Le choix d'une longueur d'onde en LiDAR n'est pas arbitraire. Il est dicté par trois contraintes physiques :
- L'absorption atmosphérique : l'atmosphère terrestre présente des « fenêtres de transmission » où l'air est le plus transparent. Les bandes 800-1000 nm et 1500-1600 nm sont les deux plus utilisées.
- La technologie laser disponible : les diodes laser à semi-conducteur sont matures et économiques sur ces deux bandes.
- La réponse des détecteurs : chaque longueur d'onde nécessite un matériau semi-conducteur spécifique pour la photodétection.
Le 905 nm tombe dans le proche infrarouge (NIR). C'est la longueur d'onde de prédilection du LiDAR automobile et robotique grand public. Le 1550 nm se situe dans l'infrarouge à courte longueur d'onde (SWIR), une bande bien connue des télécommunications optiques.
Pourquoi le détecteur dicte le choix : La véritable raison de l'existence de deux standards est le détecteur :
| Longueur d'onde | Matériau détecteur | Coût relatif | Maturité |
|---|---|---|---|
| 905 nm | Silicium (Si) — SPAD, APD | ✅ 1× | Très mature |
| 1550 nm | InGaAs (Indium-Gallium-Arsenic) | ⚠️ 5-10× | Mature (télécoms) |
Le silicium est totalement transparent à 1550 nm — il ne peut tout simplement pas détecter cette longueur d'onde. Tout LiDAR 1550 nm doit utiliser des photodétecteurs InGaAs.
[Image : Graphe de réponse spectrale d'un photodétecteur Silicium vs InGaAs — montrant l'effondrement du Si à ~1100 nm]
2. Sécurité oculaire : l'avantage décisif du 1550 nm
C'est LA différence fondamentale entre les deux longueurs d'onde, et probablement le critère le plus important pour les applications à longue portée.
L'œil humain est transparent aux longueurs d'onde entre ~400 nm et ~1400 nm. La cornée et le cristallin laissent passer la lumière 905 nm qui va se focaliser sur la rétine, exactement comme la lumière visible. Résultat : un faisceau 905 nm même de puissance modérée peut endommager irréversiblement les cellules photoréceptrices de la rétine.
À 1550 nm, la situation est radicalement différente. La cornée et l'humeur aqueuse absorbent cette longueur d'onde avant qu'elle n'atteigne la rétine. L'énergie est dissipée dans le volume de l'œil, sur une surface plus large, ce qui réduit considérablement le risque de lésion.
Conséquence pratique : selon la norme IEC 60825-1 (Classe 1), l'exposition maximale permissible (MPE) est environ 50 fois plus élevée à 1550 nm qu'à 905 nm :
| Critère | 905 nm | 1550 nm |
|---|---|---|
| Limite Classe 1 (œil) | ~1 mJ/m² | ~50 mJ/m² |
| Puissance laser Class 1 typique | ~10-50 mW | ~500-1000 mW |
| Portée Class 1 @10% réflectivité | 150-200 m | 250-400 m |
| Risque rétinien | Élevé (focalisation rétinienne) | Faible (absorption pré-rétinienne) |
[Image : Coupe de l'œil humain — trajet optique 905 nm (touche la rétine) vs 1550 nm (absorbé avant la rétine)]
⚠️ Attention : Un LiDAR 1550 nm peut toujours endommager la cornée ou le cristallin si la puissance est excessive. La Classe 1 ne signifie pas « totalement inoffensif » mais « sûr dans des conditions d'utilisation raisonnables ».
3. Performance en conditions météo difficiles
C'est un sujet de débat permanent dans l'industrie, avec des données parfois contradictoires.
Brouillard et pluie
L'atténuation atmosphérique suit une loi complexe. En théorie, le 1550 nm subit moins d'atténuation par le brouillard épais que le 905 nm — mais la différence est marginale dans les conditions réelles (quelques %).
En revanche, parce que le LiDAR 1550 nm peut émettre 20× plus de puissance tout en restant en Classe 1, sa portée effective dans le brouillard est nettement supérieure.
Chiffres clés : Dans un brouillard avec visibilité de 50 m, un LiDAR 905 nm Class 1 voit typiquement 30-50 m, tandis qu'un LiDAR 1550 nm peut atteindre 100-200 m selon la puissance.
| Condition | 905 nm | 1550 nm |
|---|---|---|
| Brouillard épais (visibilité 50 m) | 30-50 m | 100-200 m |
| Pluie forte (25 mm/h) | Portée réduite 50-70% | Portée réduite 40-60% |
| Neige | Équivalent | Équivalent |
| Plein soleil (bruit solaire) | ⚠️ Élevé | ✅ 3-4× moins de bruit |
| Poussière (chantiers, mines) | Sensible | Moins sensible |
Pour la neige, les très grosses particules (flocons) provoquent un « blooming » (faux points) qui affecte les deux technologies de manière comparable. La gestion de ce bruit se fait alors par filtrage logiciel, pas par la longueur d'onde.
Le 1550 nm a un net avantage sur le brouillard de poussière (chantiers, mines, carrières) car la diffusion Rayleigh (proportionnelle à 1/λ⁴) est plus faible à grande longueur d'onde.
4. Composants et architecture du capteur
4.1 Sources laser
| 905 nm | 1550 nm | |
|---|---|---|
| Technologie laser | Diode laser à semi-conducteur (GaAs) | Laser à fibre (EDFA) ou diode InP |
| Puissance typique | 10-100 W (pulsé) | 100-1000 W (pulsé) |
| Rendement | 30-40% | 15-25% |
| Coût laser | 1-10 $ | 10-100 $ |
| Maturité | Très mature | Mature (télécoms) |
4.2 Détecteurs (le principal facteur de coût)
| 905 nm (Si) | 1550 nm (InGaAs) | |
|---|---|---|
| Technologie détecteur | Si APD, SiPM, SPAD | InGaAs APD, PIN |
| Coût détecteur | 1-20 $ | 50-500 $ |
| Refroidissement | Non | Oui (souvent TEC) |
| Compatible CMOS | Oui (intégration SoC possible) | Non (technologie III-V) |
Les détecteurs silicium (905 nm) sont fabriqués sur des lignes CMOS haut volume. Un SPAD array en silicium coûte quelques dollars — c'est la technologie des Ouster REV8, Hesai Picasso, Blickfeld Qb2.
Les détecteurs InGaAs (1550 nm) sont fabriqués sur substrat InP, nécessitent un refroidissement thermoélectrique (TEC), et leur rendement de fabrication est plus faible. Coût typique : 5-50× celui du silicium.
4.3 Optique
À 1550 nm, l'optique en verre standard (BK7) transmet moins bien qu'à 905 nm. Des verres spéciaux (silice fondue, ZnSe) ou des revêtements antireflet adaptés sont nécessaires, ce qui augmente le coût de l'optique de 30-50%.
5. Tableau comparatif complet
| Critère | 905 nm | 1550 nm | Impact |
|---|---|---|---|
| Portée Class 1 @10% | 150-200 m | 250-400 m | Avantage 1550 nm |
| Sécurité oculaire | Focalisation rétinienne | Absorption pré-rétinienne | Avantage décisif 1550 nm |
| Brouillard (portée relative) | 30-50 m (visibilité 50 m) | 100-200 m | Avantage 1550 nm |
| Pluie forte | Portée réduite 50-70% | Portée réduite 40-60% | Avantage léger 1550 nm |
| Plein soleil | Bruit solaire élevé | Bruit solaire 3-4× plus faible | Avantage 1550 nm |
| Coût détecteur | 1-20 $ (Si) | 50-500 $ (InGaAs) | Avantage 905 nm |
| Coût laser | 1-10 $ | 10-100 $ | Avantage 905 nm |
| Coût système total | 200-2 000 $ | 1 000-10 000 $ | Avantage 905 nm |
| Intégration SoC | Possible (SPAD-CMOS) | Difficile (InGaAs externe) | Avantage 905 nm |
| Compact (<100 cm³) | Fréquent | Rare (nécessite refroidissement) | Avantage 905 nm |
| Consommation | 5-15 W | 10-30 W | Avantage 905 nm |
6. Quelle longueur d'onde pour quelle application ?
6.1 Robotique mobile et AMR
Pour les robots mobiles autonomes (AMR, AGV), la portée nécessaire est généralement de 10 à 60 mètres, bien dans les capacités du 905 nm. Le coût plus bas, la consommation réduite et la compacité du 905 nm en font le choix évident.
Recommandation : 905 nm. Capteurs Ouster REV8, Hesai FTX, RoboSense E1R, Blickfeld Cube One.
Pour approfondir : consultez notre guide Choisir un LiDAR pour un robot mobile.
6.2 Automobile (ADAS et véhicules autonomes)
- L2/L3 : le 905 nm domine avec des volumes massifs. Hesai AT128 (905 nm) équipe BYD, Li Auto, GAC — plus de 4 millions d'unités/an.
- L4 (robotaxi) : le 1550 nm prend l'avantage sur la portée et la sécurité. Aeva Aeries II (FMCW, 1550 nm) équipe Daimler Truck.
Recommandation : 905 nm pour L2/L3 grand public, 1550 nm pour L4 longue portée.
6.3 Cartographie et relevé topographique
- 905 nm : Ouster OS2-128 (300 m), Hesai Pandar128 (300 m)
- 1550 nm : RIEGL VQ-series — portée jusqu'à 500 m+, mais coût très élevé
Recommandation : 905 nm pour la majorité des cas. 1550 nm pour la topographie longue portée (corridors routiers, lignes électriques).
6.4 Sécurité périmétrique et smart infrastructure
Recommandation : 1550 nm pour les périmètres >100 m en conditions météo variables. 905 nm pour les détections de proximité.
6.5 Agriculture de précision et drone
Recommandation : 905 nm. Livox Avia (758 g), RoboSense Airy (<240 g), DJI Zenmuse L3.
6.6 Défense et applications gouvernementales
Recommandation : 1550 nm. Utilisé quasi systématiquement dans les drones de reconnaissance, la surveillance de frontière, l'imagerie SWIR.
[Image : Graphique d'aide à la décision — arbre de choix : 905 nm ou 1550 nm selon application, budget, portée]
7. Tendances et évolutions du marché
7.1 Le 905 nm domine en volume
En 2026, plus de 80% des expéditions LiDAR sont en 905 nm (Mordor Intelligence). Raisons : bas coût, maturité, volumes automobile, intégration SoC (Picasso, REV8).
7.2 Le 1550 nm progresse dans le premium
- Automobile L4 premium (Daimler Truck × Aeva)
- Défense et sécurité
- Cartographie longue portée
- Surveillance extérieure
7.3 Le coût total de possession (TCO)
| Facteur TCO | 905 nm | 1550 nm |
|---|---|---|
| Prix capteur | 200-2 000 $ | 1 000-10 000 $ |
| Refroidissement | Aucun | TEC (consommation + maintenance) |
| Durée de vie laser | 10 000-50 000 h | 10 000-100 000 h (fibre) |
| Optique | Standard (BK7) | Spéciale (silice fondue) |
7.4 Technologies émergentes
- SPAD-SoC (905 nm) : le Picasso de Hesai et le REV8 d'Ouster intègrent la détection SPAD et le traitement sur une même puce CMOS.
- FMCW 1550 nm : Aeva (Aeries II), Mobileye et Voyant (Helium) — mesure de vitesse instantanée.
- Double longueur d'onde : certains prototypes combinent 905 nm (proche) + 1550 nm (longue portée).
[Image : Infographie « Le futur des longueurs d'onde LiDAR » — courbes de volume 905 nm vs 1550 nm 2024-2030]
8. Synthèse décisionnelle
| Si vous avez besoin de... | Choisissez... | Pourquoi |
|---|---|---|
| Portée > 200 m en Classe 1 | 1550 nm | Puissance laser 50× supérieure autorisée |
| Budget < 1 000 $ | 905 nm | Détecteurs Si ×10-50 moins chers |
| Robot mobile compact | 905 nm | Intégration SoC possible, pas de refroidissement |
| Performance brouillard | 1550 nm | Meilleure pénétration grâce à la puissance |
| Grande autonomie batterie | 905 nm | Consommation 5-15 W vs 10-30 W |
| Volume automobile | 905 nm | Écosystème mature, prix <500 $ |
| Mapping précis longue portée | 1550 nm | Portée 500+ m possible |
| Applications grand public | 905 nm | Coût compatible B2C |
Conclusion
Le débat 905 nm vs 1550 nm n'a pas de gagnant absolu — il a la bonne réponse pour chaque application.
- Le 905 nm est le choix pragmatique pour la majorité des intégrateurs : meilleur rapport performance/coût pour la robotique, l'automobile L2/L3, les drones et l'AMR.
- Le 1550 nm est le choix haute performance pour la portée longue (>200 m en Classe 1), la résistance au brouillard, ou les applications critiques (automobile L4, défense, sécurité).
La tendance 2026-2028 : le 905 nm continue de conquérir le volume grâce à l'intégration SoC et la baisse des prix (Hesai AT128 à ~500 $). Le 1550 nm reste sur des niches premium mais voit ses coûts baisser avec les volumes télécoms et les nouveaux entrants (Aeva, Voyant).
Prochaine étape ? Utilisez notre comparateur de produits pour filtrer les capteurs par longueur d'onde. Ou découvrez notre guide FMCW vs ToF LiDAR.
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