Dans cette thèse, nous proposons un modèle complet de la formation de l'image, qui s'applique à des objets microscopiques 3D translucides.Dans notre modèle, un objet translucide est défini comme une répartition discrète d'indices de réfraction et de coefficients d'absorption. Pour simuler le trajet de la lumière, nous proposons un modèle physique utilisant des techniques de lancer de rayons de la source vers l'observateur. Ce modèle physique sert à calculer l'espace objet éclairé. Pour simuler la génération d'images par le système optique, nous utilisons des principes d'optique ondulatoire. Nous modélisons la fonction de transfert 3D du microscope, qui dépend de la défocalisation. Après avoir choisi un plan de focalisation, nous calculons une image simulée en appliquant cette fonction de transfert à chaque plan plus ou moins défocalisé de l'espace objet éclairé. Une séquence d'images simulées est obtenue en faisant varier la focalisation.

Les réseaux d'opérateurs sont actuellement confrontés à multiples défis dont les coûts de réseaux, la disponibility, l'éco-durabilité et la qualité de service. Dans les réseaux "opaques", le signal optique est soumis à une régénération systématique à chaque passage par un noeud. Les réseaux "transparents" (ou tout-optiques) présentent une détérioration de la qualité du signal, due aux effets de dégradation par la couche physique s'accumulant depuis la source jusqu'à la destination. Les réseaux "translucides" offrent un compromis entre les deux types précédents. Dans de tels réseaux, une fraction des noeuds du réseau sont équipés de régénérateurs électriques, tandis que les autres sont complètement transparents aux signaux optiques. Dans un premier temps, nous avons proposé une technique d'optimisation pour la planification de réseaux translucides reposant sur une optimisation croisée entre les coûts CapEx et OpEx du réseau. L'algorithme développé fournit une solution pour le problème de routage et d'affectation de longueur d'onde tout en plaçant stratégiquement les régénérateurs. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la planification de réseaux WDM tenant compte de la consommation énergétique, dans un contexte de trafic pré-planifié. Les cartes client servant d'interface entre le routeur IP et le switch optique présentent une opportunité pour réduire la consommation énergétique. Dans ce cadre, nous avons proposé une approche pour optimiser le nombre et l'utilisation de ces équipements en profitant de la corrélation spatio-temporelle entre les requêtes.