Dr. Mario Paniccia, PDG d’ANELLO Photonics – Série d’entretiens

Dr. Mario Paniccia est un CEO chevronné basé dans la Silicon Valley, co-fondateur et président d’Anello Photonics, où il dirige la mission de l’entreprise pour révolutionner les systèmes de navigation avec une technologie photonique avancée. Un pionnier de la photonique du silicium et de la navigation inertielle, il a précédemment passé plus de deux décennies chez Intel (INTC ), où il est devenu Intel Fellow et a dirigé le programme de photonique du silicium de l’entreprise, le transformant en une technologie commerciale déployée dans le monde entier. Il détient un doctorat en physique de l’état solide de l’Université Purdue et est membre de l’IEEE, de la SPIE et de l’OSA, ainsi que membre de l’Académie nationale des ingénieurs des États-Unis.

Anello Photonics redéfinit la navigation inertielle grâce à son gyroscope optique SiPhOG, un capteur compact et haute précision construit à l’aide de la photonique du silicium. Contrairement aux gyroscope optiques à fibre traditionnels, la solution d’Anello est entièrement intégrée sur une puce photonique, offrant une précision exceptionnelle avec une taille, un poids, une puissance et un coût réduits. Conçu pour les environnements où le signal GPS est dégradé, la technologie prend en charge la navigation autonome dans des secteurs tels que la robotique, l’aérospatiale, la défense et l’automatisation industrielle.

Qu’est-ce qui motive votre passion pour l’innovation, en particulier à l’intersection de la photonique du silicium et de l’autonomie ?

Ma motivation vient d’une fascination de toute une vie pour la façon dont la photonique du silicium peut résoudre des problèmes critiques du monde réel et perturber les industries. Lorsque nous avons commencé la photonique du silicium chez Intel, c’était une idée folle de construire des dispositifs optiques à partir de silicium. Nous avons prouvé que tout le monde se trompait et avons développé non seulement la technologie de la photonique du silicium, mais également une industrie entière, et aujourd’hui, cette technologie est présente dans tous les centres de données du monde. Chez ANELLO, nous avons recommencé avec l’idée audacieuse d’apporter la photonique du silicium intégrée pour perturber le marché de la navigation.

Avec la création du premier gyroscope optique à photonique du silicium – SiPhOG, nous avons pu développer des produits et des solutions entièrement nouveaux pour les marchés qui ont besoin d’une navigation de haute précision, qui était auparavant inaccessible en raison du coût élevé des solutions existantes.

Nous redéfinissons ce qui est possible en apportant une précision de haute performance, une faible dérive, des capteurs de gyroscope optique avec une amélioration radicale de la taille, du poids et de la puissance sur le marché de l’autonomie. Cela ouvre des applications et des cas d’utilisation entièrement nouveaux dans tous les secteurs, de la construction à l’agriculture de précision, en passant par la robotique, les véhicules aériens sans pilote, les véhicules de surface sans pilote, les véhicules autonomes et, bien sûr, l’industrie de la défense.

Qu’est-ce qui a inspiré la vision fondatrice derrière ANELLO, et comment les environnements où le signal GPS est dégradé ont-ils façonné votre feuille de route ?

ANELLO Photonics a été fondée pour répondre à un fossé croissant dans l’industrie : les gyroscope optiques à fibre actuels sont très précis, mais ils sont gros, encombrants et très coûteux. Ainsi, ils ne sont utilisés que pour les applications de très haute gamme, comme les avions de chasse, les sous-marins, les missiles balistiques intercontinentaux, etc. À l’autre extrémité du spectre, vous avez les gyroscopes à base de systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) qui se trouvent dans tous vos appareils grand public, comme les téléphones, les écouteurs, les montres, etc. Ceux-ci sont des dispositifs à très haute volumétrie (des milliards d’unités sont produites chaque année), mais ils souffrent d’une dérive due à la température, aux vibrations et aux effets d’interférence électromagnétique.

Comme telle, ils ne peuvent pas être utilisés pour une navigation de haute précision. Alors que le besoin d’autonomie a augmenté au cours des dernières années, il y avait un fossé croissant au milieu. Nous avons vu cette opportunité et avons dit : « Et si nous pouvions construire un gyroscope optique à fibre en utilisant la photonique du silicium ? » – alors vous pouvez apporter une capacité de haute performance dans un facteur de forme compact sur le marché de masse.

Cela a conduit au développement du SiPhOG d’Anello. Nous avons ensuite commencé à examiner les solutions de navigation qui pourraient être construites avec le SiPhOG et nous avons réalisé que nous pouvions livrer des produits rentables à haute volume avec des performances exceptionnelles qui permettraient la navigation dans les environnements où le signal GPS est dégradé. Alors que le brouillage et la dégradation du signal GPS ont commencé à devenir plus fréquents, ANELLO était là pour capitaliser sur cela et nous avons créé des produits et une feuille de route axés sur la livraison de systèmes de navigation à dégradation du signal GPS qui apportent des performances de niveau FOG au marché de masse, à la fois pour les applications industrielles et de défense.

Comment le SiPhOG d’Anello diffère-t-il des gyroscope optiques à fibre traditionnels et des systèmes MEMS ?

La physique principale de fonctionnement d’un gyroscope optique à fibre et du SiPhOG sont similaires, c’est-à-dire basés sur l’effet Sagnac. Cependant, pour le SiPhOG, nous avons pris tous les composants optiques discrets que l’on trouve dans les gyroscope optiques à fibre actuels (diviseurs, coupleurs, modulateurs de phase, détecteurs, filtres de polarisation, épissures de fibre, etc.) et les avons intégrés sur une petite puce photonique intégrée en silicium produite comme les circuits électroniques standard. Cette puce photonique remplace tous les assemblages et les réglages manuels, est plus fiable et peut être produite à grande échelle. Nous avons également créé un système électronique extrêmement sensible et à faible puissance qui contrôle la puce photonique et mesure les signaux optiques et la phase de Sagnac et le taux de rotation.

Tout cela est produit et assemblé en utilisant les mêmes techniques d’assemblage de haute volumétrie « pick and place » utilisées dans l’industrie électronique aujourd’hui. Lorsqu’il est assemblé, notre SiPhOG livre les mêmes performances de gyroscope à faible dérive qu’un gyroscope optique à fibre, mais dans une solution beaucoup plus compacte, plus légère, plus basse puissance et scalable qui peut tenir dans la paume de votre main. C’est pourquoi nous l’appelons « gyroscope optique à fibre sur une puce ». Contrairement aux gyroscopes à base de MEMS, qui souvent dérivent en quelques secondes et sont sensibles à la température et aux vibrations, le SiPhOG d’Anello – puisqu’il est basé sur des photons – n’est pas sensible à ces effets. Lorsqu’il est combiné dans un système, cela permet une navigation inertielle robuste et à long terme dans les environnements où le signal GPS est dégradé ou perturbé, ce qui en fait une solution idéale pour l’autonomie sur les applications terrestres, aériennes et marines.

Quels risques les perturbations et les simulations du signal GPS posent-elles, et pourquoi la dépendance au signal GPS est-elle insoutenable ?

Les incidents de perturbation et de simulation du signal GPS ont augmenté dans le monde, posant des menaces majeures aux plateformes autonomes, aux opérations militaires et aux infrastructures critiques. Par exemple, en 2025, nous avons déjà vu une augmentation de 500 % des incidents de simulation dans le monde. Nous avons également vu environ 700 événements de perturbation et de simulation par jour, et environ 1 500 vols sont simulés quotidiennement dans le monde. Les systèmes qui dépendent uniquement du signal GPS sont vulnérables aux erreurs de positionnement et à la défaillance totale dans les environnements contestés ou dégradés du signal GPS – ils ne fonctionnent tout simplement pas. Que ce soit dans les canyons urbains, les tunnels souterrains ou les zones de guerre, la confiance exclusive dans le signal GPS est un risque élevé.

Si vous perdez le signal GPS, vous ne savez pas où vous êtes et vous ne savez pas où vous allez. Cela pose des problèmes de sécurité majeurs pour les systèmes de navigation qui dépendent du signal GPS. Alors que les systèmes basés sur les gyroscope optiques à fibre sont certainement disponibles, ils sont souvent trop coûteux et trop gros pour être déployés sur le marché de masse. Cependant, maintenant, avec les systèmes de navigation inertielle haute performance d’Anello – basés sur le SiPhOG – nous pouvons fournir une couche robuste de solutions de navigation résilientes pour les opérations lorsque le signal GPS échoue ou est indisponible.

Comment le système d’Anello offre-t-il une alternative de « vérité de base » dans les environnements où le signal GPS est dégradé ?

Les systèmes de navigation inertielle d’Anello utilisent notre gyroscope optique unique SiPhOG, combiné avec un processeur, des algorithmes de fusion de capteurs basés sur l’intelligence artificielle, des accéléromètres et d’autres capteurs pour livrer une solution de positionnement de navigation en temps réel. Puisque notre SiPhOG a une précision si élevée, nos produits ne dépendent de rien en externe et cela fournit une véritable « vérité de base ». Ce que nous pouvons faire, c’est livrer une navigation robuste et ininterrompue, sans signal GPS, lorsque et où le signal GPS est indisponible. En outre, nous surveillons en temps réel notre position, la comparons à la position GPS et si notre solution détecte une simulation ou un brouillage du signal GPS, elle bascule sans heurt vers la navigation à estimation de position d’Anello, garantissant un suivi de position continu, fiable et précis.

En essence, la technologie du gyroscope optique d’Anello fournit à tout système en mouvement une solution de « vérité de base » fiable et robuste – chaque fois que les signaux satellites sont compromis. Cela ne s’applique pas seulement aux véhicules autonomes, mais également aux véhicules habités qui n’ont pas de signal GPS. Pensez à des endroits dans et autour des zones de conflit où le brouillage et la simulation du signal GPS se produisent. Comment les services de secours médicaux naviguent-ils pour secourir les personnes lorsqu’ils n’ont pas de signal GPS ou ne savent pas où aller ?

Quel cas d’utilisation actuel pousse les limites, et où se trouve l’opportunité de mise à l’échelle à court terme ?

Nous voyons une forte demande dans les cas d’utilisation industriels tels que la construction, l’agriculture de précision, la robotique et, bien sûr, les applications de défense. Dans les vergers, les mines et les environnements hors route où le signal GPS est limité ou intermittent – ou échoue complètement, les solutions INS et IMU d’Anello maintiennent les systèmes autonomes en fonctionnement avec une précision au niveau du centimètre. Dans la défense, les plateformes telles que les véhicules de surface sans pilote ou les drones qui s’appuient sur le signal GPS pour la navigation bénéficient de l’intégration d’Anello avec les pilotes automatiques prédominants ou d’autres capteurs pertinents, ce qui permet une navigation sans signal GPS pendant de longues périodes dans des environnements difficiles.

En regardant vers l’avenir, des cas plus extrêmes comme l’hypersonique demandent encore plus de précision en raison des vitesses auxquelles ils voyagent – mais veulent toujours une faible puissance et une petite taille. Alors que nous regardons les drones autonomes pour les applications futures comme les drones de livraison ou les drones grand public, et/ou les appareils portables, l’industrie voudra des facteurs de forme encore plus petits et une puissance plus faible. C’est un avantage offert par la photonique du silicium intégrée. Nous pouvons continuer à intégrer, à réduire la taille, à réduire la puissance et à livrer des performances élevées. Alors que les cas d’utilisation de l’autonomie augmentent, être en mesure de livrer des SiPhOGs en volume et à grande échelle sera crucial. C’est un avantage clé de ce que nous avons développé chez ANELLO.

Comment les systèmes inertiels comme ceux d’Anello soutiennent-ils la sécurité dans des contextes tels que le déploiement de robotaxis de Tesla ?

Alors que les véhicules autonomes deviennent mainstream, la sécurité dans les régions où le signal GPS est dégradé devient critique. Les systèmes de navigation inertielle d’Anello livrent des performances opérationnelles fiables, maintiennent une localisation précise lorsque les signaux satellites disparaissent ou sont compromis. En cas de défaillance du signal GPS et de simulation, nos solutions alimentées par le SiPhOG d’Anello garantissent que le véhicule reste spatialement conscient et sait ce qui est réel et ce qui est compromis. Cela permet une manœuvre ou une navigation contrôlée sécurisée, ce qui est essentiel pour l’approbation réglementaire et le déploiement réel de robotaxis, de camions autonomes et de systèmes de mobilité de nouvelle génération. Nos solutions ont été conçues en tenant compte du niveau d’intégrité de sécurité automobile (ASIL) afin que nous puissions être prêts à déployer à mesure que ces marchés grandissent et évoluent. Nous croyons qu’Anello sera au cœur de l’autonomie dans le futur.

Comment le moteur de fusion de capteurs basé sur l’intelligence artificielle d’Anello améliore-t-il la résilience dans les scénarios de dégradation du signal GPS à long terme ?

Dans tous nos produits et solutions, notre moteur de fusion de capteurs basé sur l’intelligence artificielle traite et suit en temps réel la position inertielle et la position GPS toutes les ~10 ms. En raison de cela, nos solutions peuvent dynamiquement identifier les anomalies telles que la simulation, le brouillage ou la dérive induite par les chocs. Le système auto-corrigé et bascule entre les modes de capteur sans intervention humaine – en déterminant toujours ce qui est correct et ce qui est incorrect. Le moteur de fusion de capteurs basé sur l’intelligence artificielle d’Anello est testé en continu et optimisé par notre équipe dans diverses applications industrielles et de défense sur le terrain et dans les airs, sur terre et en mer. Cela permet une mise en œuvre plus rapide et des déploiements réels pour nos clients. Le résultat est non seulement une fiabilité et des performances inégalées pour ces applications autonomes difficiles, mais également un déploiement plus rapide pour nos clients pour résoudre rapidement leurs problèmes.

Qu’est-ce que les 5-10 prochaines années réservent à la photonique du silicium dans l’autonomie, l’intelligence artificielle et la robotique ?

Au cours de la prochaine décennie, la photonique du silicium intégrée deviendra fondamentale pour l’avenir de l’autonomie, en particulier dans les environnements où le signal GPS est dégradé ou contesté. Alors que la demande de systèmes de navigation résilients augmente dans les secteurs de la robotique, de la défense, de l’aérospatiale et de l’industrie, les capteurs photoniques tels que le SiPhOG d’Anello mèneront le passage des solutions volumineuses, encombrantes, à haute puissance et coûteuses aux solutions plus compactes, à plus haute volumétrie, intégrées et abordables pour le marché de masse. Tout comme l’industrie électronique, nous allons continuer à intégrer davantage de fonctions sur notre puce photonique en silicium, offrant ainsi plus de fonctionnalités et une moindre coût.

En outre, nous allons continuer à intégrer l’électronique avec plus de fonctions et une empreinte plus petite, et un jour, tout cela sera sur une petite puce plus petite que votre ongle. Cette puce entièrement intégrée apportera le même niveau de performance au marché grand public. Pensez-y, ANELLO ne sera pas seulement dans chaque véhicule autonome, mais dans chaque montre intelligente, chaque téléphone intelligent – dans tout ce qui bouge ou dont la position est importante. Que vous ayez un signal GPS ou non, plus de soucis pour vous perdre ou ne pas savoir où vous êtes, car vous savez qu’Anello est avec vous en tout temps.

Qu’est-ce qui vous excite le plus, et comment les ingénieurs ou les gouvernements peuvent-ils s’engager avec ANELLO ?

Je suis ravi de voir à quel point rapidement notre technologie est adoptée – de l’agriculture à la robotique en passant par la défense. Nous avons travaillé dur pour nous assurer que nos systèmes sont faciles à installer, conviviaux et fonctionnent sans faille. Certains de ces systèmes peuvent être rétrofités dans un véhicule en moins de 15 minutes. Les commentaires des clients sur la façon dont nous résolvons rapidement leurs problèmes nous font vraiment sentir que nous aidons la société. Nos ingénieurs travaillent et discutent directement avec nos clients. Nous sommes avec nos clients, nous sommes sur leurs bateaux, en train de tester en temps réel avec eux, nous volons sur leurs plateformes de drones et sommes côte à côte avec eux pour analyser les données et ajuster nos algorithmes pour nous assurer que nos solutions fonctionnent sur leurs plateformes.

Cela nous permet de voir en temps réel comment nos solutions permettent à nos clients de relever leurs défis. Nous voyons de plus en plus de clients venir nous voir et dire : « Hé, on m’a dit qu’il faut ANELLO ». Cela, à la fin, rend tout le dur labeur et les efforts bien valeureux. Et nous le faisons dans plusieurs industries. Les ingénieurs aiment cette interaction directe avec les clients, ce qui permet à nos équipes de résoudre des problèmes du monde réel. Nous avons relevé un défi audacieux pour créer quelque chose qui n’avait jamais été fait auparavant. Nous l’avons fait, mais en tant qu’ingénieur dans l’âme, nous ne sommes qu’au début et de nombreux développements excitants sont à venir. Nous allons continuer à changer le domaine de la navigation et à fournir des solutions qui offrent des capacités de navigation sans signal GPS au monde. Nous invitons nos partenaires – ingénieurs, intégrateurs de systèmes, agences gouvernementales, etc. – à collaborer avec nous, à obtenir nos kits d’évaluation, à tester nos produits, à tester sur vos plateformes et à nous laisser vous aider. Connectez-vous avec nous – Ensemble, nous pouvons construire l’avenir de la navigation ensemble.

Merci pour cette grande interview, les lecteurs qui souhaitent en savoir plus peuvent visiter Anello Photonics.