La capture d’images de distance, ou 3D sensing, est une fonction clé dans de nombreux domaines applicatifs émergents tels que la reconnaissance faciale, la réalité augmentée, la robotique ou les drones. Le CEA ambitionne de développer un nouveau module de 3D sensing, inspiré du Lidar à modulation de fréquence, avec illumination simultanée de toute la scène. Dans la perspective d’une miniaturisation du dispositif, la thèse proposée portera sur la définition d’une architecture optique intégrée. L’objectif est d’intégrer les principales fonctions optiques du système au plus près du pixel, notamment le couplage de la lumière rétro-diffusée par la scène et le mélange hétérodyne avec un oscillateur local. Le travail consistera à identifier une ou plusieurs architectures optiques optimisées, proposer des designs et simuler la propagation des faisceaux et les interférences, participer à la réalisation en salle blanche et à la caractérisation électro-optique des briques de base technologiques, et valider la preuve de concept sur banc de test expérimental. Le travail se déroulera en étroite collaboration avec une équipe de recherche qui met au point en parallèle une version du système en espace libre. Un transfert industriel est envisagé au terme des développements.