Cette thèse s'intéresse au problème de la production des cartes du fond diffus cosmologique (CMB) en présence du filtrage. Les observations du CMB ont constamment affiné notre compréhension de l'univers au cours des dernières décennies. La caractérisation de la composante rotationnelle de sa polarisation, les modes-B, devrait apporter des informations précieuses sur l'univers primordial et récent, ainsi que sur la physique fondamentale.Afin d'extraire ces contraintes uniques à partir du faible signal des modes B, la qualité et la taillé des données des expériences CMB ont invariablement augmenté. Leur traitement pose de sérieuses difficultés. La reconstruction de la carte du ciel observée réduit par plusieurs ordres de grandeur le volume des données, tout en essayant de préserver l'information cosmologique. Dans ce processus, les données brutes sont généralement filtrées afin d'éliminer les signaux parasites d'origines instrumentales ou astrophysiques. Cette thèse illustre le formalisme permettant d'effectuer des opérations générales de filtrage et de les incorporer dans la procédure de cartographie. Les conditions réalistes dans lesquelles cette estimation non biaisée du ciel peut réussir sont également étudiées, à la fois de manière général et dans le contexte spécifique des expériences au sol. Ce nouveau formalisme a été implémenté dans un code, extrêmement parallélisé, pour la production des cartes. Il est capable de reconstruire le ciel observé de manière fidèle et de caractériser ses propriétés statistiques. La méthodologie et l'outil sont ensuite appliqués à la première et deuxième saison de POLARBEAR, une des expériences de premier plan dans la chasse aux modes-B / This thesis concerns the cosmic microwave background (CMB) map-making problem in the presence of filtering. The observations of the CMB kept refining our understanding of the universe over the past decades. The characterisation of its curl-like polarisation pattern - the so-called B-modes - is expected to convey invaluable information on both the primordial and the late universe as well as on fundamental physics.In order to extract these unique constraints from the faint B-mode signal, the quality and the size of CMB datasets have been constantly increasing, posing serious challenges for data analysis. The reconstruction of the map of the observed sky compresses by many orders of magnitude the data volume, white striving for preserving ail the cosmological information. In this process, the raw data are typically filtered in order to remove unwanted signais of instrumental or astrophysical origins. This thesis illustrates the formalism for performing general filtering operations and for incorporating them in the map-making procedure. The realistic circumstances under which this unbiased estimation of the sky signal can succeed are also investigated, both in general and in the specific context of ground-based experiments. This new formalism has been innplemented in a massively parallel map-making code, capable of producing high fidelity renditions of the sky as well as their detailed statistical characterisation. The methodology and the tool are then applied to the analysis of the first and second season data POLARBEAR, one of the leading experiments in the B-modes quest

Cette thèse présente une étude de certains effets systématiques instrumentaux et astrophysiques, pouvant affecter les performances des nouvelles et futures générations d'observations de la polarisation du fond diffus cosmologique (CMB). Nous étudions l'impact de ces effets sur les objectifs scientifiques de ces observations, ainsi que les techniques pour leur élimination. Ce travail se concentre sur les problèmes généraux que rencontrent les expériences de manière générale, mais se penche également sur les questions plus spécifiques soulevées dans le cadre de l'expérience d'observation des modes-B du CMB, POLARBEAR. L'objectif principal de l'effort actuel pour l'étude de la polarisation du CMB est une détection des anisotropies primordiales appelées modes-B --- une signature des théories inflationnaires non détectée à ce jour. Cela aurait un grand impact sur notre compréhension de l'univers, mais aussi des lois fondamentales de la physique. Comprendre, modéliser, et, finalement, éliminer ces effets systématiques sont des éléments indispensables pour tout pipeline d'analyse moderne du CMB. Sa réussite, de concert avec une haute sensibilité instrumentale, décidera du succès final des efforts entrepris. Dans cette thèse je décris tout d'abord l'optique des expériences typiques d'observation du CMB et propose un paramétrage des polarisations instrumentale et croisée. Deuxièmement, je présente un modèle décrivant la contamination atmosphérique et utilise celui-ci afin de donner quelques aperçus sur le rôle et l'impact de l'atmosphère sur les performances des expériences au sol. J'indique également comment ces résultats peuvent être utilisés pour améliorer le contrôle des effets atmosphériques dans l'analyse des données CMB. Ensuite, je discute d'une autre source d'effets systématiques venant du ciel --- les avants-plans astrophysiques polarisés. Dans ce contexte, je présente d'une part une nouvelle approche pour prédire les performances des futures expériences prenant en compte la présence des avant-plans, et d'autre part je propose un cadre pour l'optimisation des expériences afin qu'elles puissent atteindre de meilleures performances. Cette partie de la thèse est issue d'un travail commun avec F. Stivoli et R. Stompor. Je présente enfin une expèrience phare pour l'observation de la polarisation du CMB, POLARBEAR, dans laquelle j'ai été impliqué au cours de mes études doctorales. Je décris le statut actuel et les performances de l'instrument ainsi que quelques étapes de son pipeline d'analyse des données. En particulier, je montre des méthodes d'estimation de certains des paramètres introduits pour la modélisation d'effets systématiques, à partir de données simulées. Ce travail a été réalisé en collaboration avec les membres de l'équipe POLARBEAR.