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Un télémètre laser classique fonctionne comme un chronomètre sur un 100 mètres : il mesure le temps que met la lumière pour aller jusqu'à la cible et en revenir. Mais ce chronomètre a une limite : il tique par pas de quelques dizaines de picosecondes (millièmes de milliardième de seconde). Pendant ce pas, la lumière parcourt environ un centimètre, impossible donc de distinguer des détails plus fins.

La nouvelle méthode n'utilise pas des impulsions uniques, mais deux peignes de milliers d'éclairs ultra-courts, émis à des fréquences légèrement différentes. Leur superposition agit comme un engrenage : la minuscule différence de vitesse se transforme en un décalage ample et facile à mesurer. Ainsi, un chronomètre grossier devient un microscope temporel.

Le test sur une pièce en aluminium à une distance de 40 centimètres a montré une erreur ne dépassant pas 38 micromètres, et après une demi-seconde d'accumulation du signal, l'écart moyen n'était que d'1 micromètre. Le résultat concordait avec les mesures d'une machine à mesurer tridimensionnelle qui sonde la surface mécaniquement.

Un tel œil laser serait utile là où l'on ne peut pas toucher : contrôle de pièces sur une chaîne de montage, inspection de fragiles pièces de musée, ou relevé d'objets chauds ou radioactifs. La lumière va, mesure et revient sans laisser de trace.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.12729

Conventional LiDAR uses time-of-flight data from laser pulses scanned across a scene to provide accurate multi-meter-scale three-dimensional models at cm precision, limited by the tens-of-picoseconds precision of time-tagging electronics. Here, by using two-photon dual-comb ranging, we introduce an analog of LiDAR imaging using the time-of-flight of sub-picosecond laser pulses to render cm-scale point-cloud datasets with $$\mu$$m precision. Using only free-running femtosecond lasers, the technique combines absolute accuracy with near-interferometric precision, is applicable to discontinuous surfaces with poor optical quality, and provides a stand-off range exceeding that of other optical metrologies. We demonstrate imaging of an aluminum test object and assess its accuracy by comparing our results with those from a touch-probe coordinate measurement machine. At a stand-off distance of 40 cm, we obtain ranging accuracies of 9 $$\mu$$m - 38 $$\mu$$m, and precisions averaging to 1.0 $$\mu$$m after 500 ms.