PRODUITS OPTIQUES agrophotonique
proposant des spectromètres FT-NIR compacts qui accélèrent l ' analyse de qualité des récoltes et peuvent même détecter la présence de parasites dans des produits comme les fruits à coque avec une vitesse inégalée. Leurs capteurs imageurs InGaAs, très performants dans le SWIR, sont au cœur des systèmes de tri industriels qui assurent une détection ultra-rapide et précise des corps étrangers dans les noix, les céréales ou les fruits secs. Au-delà des composants, Hamamatsu accompagne l ' industrialisation via son service " Pilot Line ", aidant les entreprises à passer du concept à la production de masse d ' assemblages optoélectroniques pour une agriculture plus sûre et plus efficace.
LA LUMIÈRE ACTIVE POUR SONDER, MESURER ET CARTOGRAPHIER Plutôt que de simplement capter la lumière ambiante, l ' agriculture de précision utilise de plus en plus des sources lumineuses actives pour interroger son environnement avec une précision accrue. Le LiDAR( Light Detection and Ranging) en est l ' exemple le plus emblématique. En balayant le paysage avec des millions d ' impulsions laser par seconde,
Évaluation en ligne de la concentration en sucre des tomates cerises par spectroscopie NIR © Nofima
il reconstruit des modèles numériques de terrain et de végétation en 3D d ' une précision centimétrique. Ces " jumeaux numériques " des parcelles sont essentiels pour optimiser la gestion de l ' eau, estimer la biomasse et prédire les rendements. Une variante, le DIAL( LiDAR à absorption différentielle), utilise deux longueurs d ' onde pour mesurer la concentration de gaz spécifiques, une application cruciale pour quantifier
Capteurs SWIR( à gauche), spectromètres miniaturisés( au centre) et spectromètre compact à transformée de Fourier( à droite)- Hamamatsu. les émissions en élevage. Une autre approche active, plus subtile, est la fluorescence induite par laser. En excitant les pigments d ' une feuille avec un laser, on analyse la lumière qu ' elle réémet. Cette fluorescence est un indicateur direct de l ' activité photosynthétique. Une faible fluorescence de la chlorophylle signifie que la plante utilise efficacement l ' énergie lumineuse pour sa croissance et est donc en bonne santé. À l ' inverse, une fluorescence élevée des caroténoïdes peut signaler un stress hydrique ou une maladie. Des entreprises comme la néerlandaise Avantes fournissent des spectromètres UV-VIS- NIR qui, couplés à des lasers pulsés, permettent de réaliser ces analyses fines, que ce soit au champ pour une fertilisation de précision ou sur une ligne de tri pour évaluer la maturité des produits. En France, Photonics Bretagne développe des démonstrateurs intégrant ces briques photoniques pour des applications variées, de la spectroscopie des stress abiotiques à l ' imagerie couplée à l ' IA pour la détection précoce des ravageurs.
SCULPTER LA LUMIÈRE POUR PILOTER LA CROISSANCE L ' aboutissement de cette maîtrise du spectre est de ne plus seulement analyser la lumière, mais de la produire et de la contrôler pour agir directement sur le vivant. C ' est le domaine de l ' agriculture en environnement contrôlé( CEA), serres et fermes verticales, où les LED horticoles ont provoqué une véritable révolution. Leur efficacité énergétique et leur capacité à produire des spectres sur mesure permettent de créer des " recettes de lumière " adaptées à chaque culture et à chaque stade de développement. On peut ainsi moduler finement les longueurs d ' onde: le bleu pour favoriser une croissance végétative compacte, le rouge pour stimuler la photosynthèse et la floraison, et même l ' UV et le loin-rouge pour renforcer les mécanismes de défense de la plante et améliorer sa qualité nutritionnelle. Des techniques comme
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