Résumé La nanoscience et la nanotechnologie offre la possibilité de manipuler et de fabriquer des nanostructures artificielles qui pourraient même ne pas exister dans la nature avec les propriétés et les fonctionnalités désirées grâce aux métamatériaux. Les métamatériaux qui sont une évolution rapide du champ de recherche couvrent une vaste gamme de structures artificielles et des propriétés électromagnétiques. Il est généralement convenu que les métamatériaux sont des structures artificielles périodiques avec des propriétés inhabituelles qui ne se trouvent pas dansles constituants du matériau. Depuis la découverte de la transmission extraordinaire par Ebbesen en 1998, des travaux de recherche sont menés pour améliorer la transmission lumineuse à travers des ouvertures sublongueurs d'onde de géométries différentes. L'intérêt formidable donné aux nanostructures métalliques a ouvert la voie à de nombreuses applications (cas des photo-détecteurs, utilisés notamment dans les télécommunications optiques à haut débit pour convertir les signaux lumineux des fibres optiques en signaux électriques). Après les plasmons de surface, l'excitation des modes de cavité a ouvert une autre voie pour obtenir une transmission optique exaltée et a permis ainsi d'obtenir des niveaux de transmission très importants. La longueur d'onde de fonctionnement ou de travail est déterminée par les propriétés du matériau et n'est donc pas facilement accordable. En outre, il est difficile de les intégrer avec d'autres composants optiques en raison de leur encombrement. Nous nous proposons alors d'étudier de nouvelles structures en nano-optiques présentant une chiralité artificielle. Il s'agira de concevoir, de modéliser et ensuite de construire et tester des structures sublongueurs d'onde constituées de matériaux non-chiraux (diélectriques ou métaux isotropes) et qui présenteront néanmoins un pouvoir rotatoire induit par la structuration du matériau. Des moyens alternatifs pour contrôler la polarisation ont récemment émergé, tels que les cristaux liquides et les métamatériaux chiraux. Le but de cette thèse est d'étudier et de concevoir des nanostructures périodiques à base de métamatériaux anisotropes présentant une chiralité artificielle induite par la géométrie spéciale du motif. La biréfringence ainsi que la chiralité peuvent être ajustées et contrôlées à volonté. Notre travail peut être scindé en cinq parties. Dans la première partie nous présentons l'étude numérique de nanostructures. La deuxième partie est consacrée à l'étude de la propagation de la lumière dans les milieux anisotropes. Dans la troisième partie nous présentons la transmission de modes guidés à travers des cavités rectangulaires et la conception d'une lame anisotrope. La quatrième partie porte sur l'étude de la transmission à travers les ouvertures coaxiales à âme elliptiques où la conception de lames quart d'onde et demi-onde est présentée. Dans la cinquième partie nous présentons l'étude et la conception de structures chirales artificielles en incidence normale puis en incidence oblique et nous terminons notre étude par une conclusion générale.