Le développement des filtres interférentiels pour les imageurs multispectraux a mis en évidence de nouvelles problématiques propres à ces composants couches minces. Les interfaces séparant leurs couches constitutives génèrent de la diffusion lumineuse qui perturbe leur utilisation, il est primordial de comprendre et maîtriser ce phénomène. Trois outils ont été développées : la modélisation, la métrologie et la synthèse. Un modèle électromagnétique de la diffusion a été mis au point par l’équipe CONCEPT de l’Institut Fresnel. Il prend en compte les caractéristiques structurelles de l’empilement et la rugosité de chaque interface. La métrologie repose sur le développement de SALSA (Spectral and Angular Light Scattering characterization Apparatus), un diffusomètre qui opérait initialement sur des longueurs d’onde entre 400 et 1000 nm. Dans le cadre de cette thèse, son fonctionnement a été étendu jusqu’à 1700 nm, tout en conservant les performances acquises sur le spectre visible. SALSA mesure jusqu’à 1E−8 sr^−1 en diffusion et 13 densités optiques en spéculaire, soit environ 6 ordres de grandeur de mieux que l’état de l’art international. La comparaison des résultats expérimentaux avec le modèle est excellente. Enfin, le modèle électromagnétique ouvre la voie à la synthèse de composants sous contrôle des propriétés de diffusion. Aucune méthode ne permet de contrôler à la fois les réponses spéculaires et les réponses diffuses. Nous proposons une optimisation par réseaux de neurones artificiels profonds pour résoudre ce problème inverse. Les premiers résultats montrent la possibilité de réduire la diffusion d’un composant complexe d’une décade sur une gamme spectrale choisie.