Dans cette thèse sont présentés le développement et la validation d'une méthode originale de modélisation de la propagation dans les guides d'ondes, diélectriques ou conductrices à interfaces courbes, et les cavités. Cette méthode s'appuie sur la décomposition du spectre d'ondes planes du champ source tronqué par l'ouverture du guide ou de la cavité (sans aucune approximation, ni champ lointain, ni paraxiale). Le champ en tout point du guide ou de la cavité est la somme discrète de toutes les contributions des tubes de rayons lancés et suivis dans l'environnement de propagation. La méthode est d'abord calibrée, par rapport à la densité de rayons à lancer, dans le cas de la propagation en espace libre puis dans le contexte de réflexions multiples, la méthode est appliquée dans des guides à interfaces planes ou courbes, et comparée avec les solutions modales connues. La calibration concerne le nombre de réflexions et le nombre de rayons lancés. Comparée à des méthodes de rayons utilisées dans des contextes similaires (''Shooting and Bouncing Rays'', ''Generalized Ray Expansion''), la méthode proposée est intéressante en terme d'efficacité numérique et de précision.
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