Abstract FR:

Cette these est un travail theorique consacre a l'etude de la propagation d'impulsions lumineuses et a l'etude de la dynamique des exciton-polaritons dans des heterostructures de semi-conducteurs de dimensionalite variee. Nous avons developpe la methode des etats stationnaires generalises qui nous a permis de decrire la propagation d'impulsions lumineuses dans des structures multi-couches. Son application a l'etude de cristaux photoniques nous a permis de mettre pour la premiere fois theoriquement en evidence l'existence d'oscillations de bloch photoniques. Nous avons developpe la theorie semi-classique de l'interaction exciton-lumiere dans un puits quantique desordonne, modelise par un reseau irregulier de centres de localisation des excitons. Cette modelisation permet de decrire dans un meme cadre les proprietes de reflexion-transmission et de diffusion de la lumiere par le puits quantique. L'influence combinee des effets polaritoniques et du desordre structural a ainsi pu etre mise en evidence dans la reponse optique temporelle d'un puits quantique simple. Dans les multi-puits, on montre que dans la geometrie de reflexion, les effets du desordre peuvent etre reduits voir elimines grace au couplage polaritonique. Ceci est interprete en terme de retrecissement par mouvement des exciton-polaritons. L'approche theorique que nous proposons a egalement permis de decrire les phenomenes de diffusion rayleigh des heterostructures d'une maniere totalement originale, c'est-a-dire en terme de diffusion rayleigh des exciton-polaritons. Nous avons ainsi pu expliquer les resultats experimentaux jusqu'a present observes. La polyvalence du formalisme utilise permet de rendre compte des phenomenes originaux de propagation et d'acceleration balistique de polaritons dans le plan de microcavites. En resume, le formalisme developpe a permis de rendre compte de la plupart des resultats experimentaux d'optique lineaire obtenus ces dernieres annees.