Ce travail porte sur l'amélioration des caractéristiques des liaisons optique-hyperfréquence à modulation directe par l'utilisation de sources laser à cascade bipolaire. Une étude théorique et expérimentale montre qu'il est possible d'améliorer d'un facteur n2 le gain hyperfréquence de la liaison par l'utilisation de n lasers discrets. De plus, nous montrons une amélioration de 3 dB du bruit d'intensité relative d'une source composée de deux lasers discrets. Pour pallier la limitation en bande passante de l'architecture discrète, nous étudions, à l'aide d'un modèle basé sur les équations d'évolution, et à l'aide d'un modèle auto-consistant de transport électronique, l'influence de la mise en cascade monolithique de plusieurs zones actives intégrées dans une structure monomode transverse. Puis nous utilisons les modèles développés pour concevoir des composants et présentons le résultat de leur caractérisation. Du fait de la faible conductivité de la jonction tunnel, on observe un étalement assez important des lignes de courants. De plus, la distribution des porteurs dans la cavité chaude augmente fortement les pertes internes. Malgré ces limitations, nous obtenons un rendement quantique interne supérieur à 100% ainsi qu'une amélioration du rendement différentiel externe sur un laser à cascade bipolaire monomode transverse.

Cette thèse étudie d'une part des modèles cosmologiques en théorie des cordes et d'autre part des applications des flots géométriques à divers aspects de la physique. Nous construisons de nouveaux modèles cosmologiques issus de la théorie des cordes et analysons quelques prédictions obtenues à partir de ces modèles. Nous regardons également comment les flots géométriques permettent de comprendre certains instantons gravitationnels et la théorie de la gravitation d'Horava-Lifschitz.

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Dès sa première réalisation expérimentale par Théodore Maiman en 1960, le laser a fonctionné en régime impulsionnel. Même si les puissances mises en jeu à cette époque étaient très faibles, la brillance de cette source rivalisait déjà avec un million de soleils. De ce fait, il était facile de voir l'intérêt de pouvoir placer une fraction d'énergie lumineuse dans des impulsions de durée les plus courtes possibles. Avec la technique d'amplification à dérive de fréquence, l'exploration des système d'étirement et de compression commence. Malgré une diversité de solutions pour les étireurs et les compresseurs, le système de Treacy va dominer complètement les architectures lasers en raison de son très haut niveau de dommage essentiel pour les applications de très haute énergie. Pourtant, cette solution est loin d'être facile à mettre en oeuvre et le système est associé à de nombreux défauts. Le coût des optiques (réseaux de diffraction et optiques réflectrices du triplet de Öffner) est très élevé en raison des très grandes dimensions et des qualités de surface nécessaires pour l'obtention d'impulsion de 20-fs. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse. Les systèmes d'étirement et de compression ont été clairement identifiés comme verrous technologiques pour le développement des lasers femtosecondes tant dans le cadre scientifique, qu'industriel. A cet effet, nous avons mené une étude pour la réalisation d'un système étireur compact utilisant des réseaux de Bragg à pas variable enregistrés via des méthodes holographiques, proposant une rupture technologique. Pour la réalisation de cet étireur un nouveau matériau holographique a été développé et mis en oeuvre pour la réalisation d'un composant de test. Son utilisation dans une chaîne d'amplification classique conduit à une démonstration de faisabilité claire d'un tel système.

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Cette thèse a pour but de montrer l'intérêt de l'utilisation de microprocesseurs microprogramables en acquisition et en filtrage d'événements de physique des particules hautes énergies. La première partie est consacrée à l'analyse du problème et à la mise en évidence des principales difficultés . La deuxième partie décrit la solution retenue. Cette dernière consiste à insérer dans la structure informatique initiale une grande efficacité de transfert et de traitement des données au moyen d' une architecture multiprocesseur à intelligence répartie, adaptable à chaque expérience. La troisième partie décrit en détails le processeur GESPRO, les outils logiciels conçus pour cette réalisation, ainsi que les performances obtenues. La dernière partie est consacrée à l'analyse des résultats obtenus depuis 1975 sur deux expériences (WA2 e t NA10) au SPS du CERN à Genève.