Cette thèse de doctorat vise au déploiement expérimental d'un système optoélectronique sur puce pour le contrôle adaptatif de trains d'impulsions optiques ultrarapides. Le processeur optique intégré, permettant un contrôle temporel des impulsions optiques ultracourtes (et de leurs propriétés sousjacentes), sera mis en oeuvre pour l'optimisation de dynamiques non-linéaires complexes dans les guides d'ondes optiques (par exemple, les fibres optiques monomodes / multimodes). La complexité, l'autoorganisation et les processus de conversions de fréquences se produisant dans la fibre seront étudiés et ajustés de manière appropriée via des approches d'apprentissage automatique (par exemple, algorithme génétique et réseaux de neurones). Cette architecture innovante sera comparée à des techniques plus conventionnelles de contrôle cohérent et mise en oeuvre pour « sculpter » à la demande le spectre à large bande de sortie (supercontinuum) vers les caractéristiques souhaitées pour de l'imagerie optique de nouvelle génération. Le doctorat est principalement expérimental, mais est également très multidisciplinaire, couvrant des études numériques et théoriques de la dynamique optique non-linéaire fondamentale ainsi que des applications à l'imagerie computationnelle basée sur les concepts d'imagerie dynamique.