Ce travail de thèse étudie la démonstration numérique et expérimentale de la génération de signaux chaotiques à partir d'une nouvelle architecture optoélectronique appartenant à la catégorie des systèmes d'Ikeda, et destinée aux communications de données optiques sécurisées par chaos à haut débits. Le principe s'appuie sur une dynamique électro-optique non linéaire à multiples retards, dont la non linéarité est construite grâce à un interféromètre à 4 ondes réalisé en optique intégrée (LiNbO3), et disposant de 2 électrodes de modulation indépendantes, autrement dit : une non linéarité bidimensionnelle (2D). Cet interféromètre est un modulateur QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), qui fait partie de la famille des modulateurs Mach-Zehnder à 4 bras; il permet pratiquement de relier 2 boucles de rétroaction opto-électroniques, pour produire un chaos sur la variable dynamique intensité optique. La dynamique particulière obtenue peut se résumer à un modèle théorique de deux équations intégro-rérentielles, excitées par un terme non linéaire retardé qui est fonction de deux variables dynamiques couplées. Au travers d'une étude numérique et expérimentale, nous avons cherché à analyser certains des nombreux comportements dynamiques que peut présenter cet oscillateur, en fonction de divers paramètres physiques du montage: régimes de point fixe stable, périodiques, et chaotiques. La mise en oeuvre du montage expérimental a permis de valider le modèle théorique adopté pour les simulations. Ainsi, cet oscillateur permet de disposer d'une part, d'une dynamique ultra-rapide jusqu'à des fréquences de plusieurs GHz, et d'autre part, de générer un chaos de grande dimension destiné au cryptage physique de données optiques. En fin, le potentiel de décryptage du système cryptographique complet, composé d'un émetteur et d'un récepteur, a été mis en évidence numériquement, en modulant chaotiquement une information binaire à plus de 3 Gbit/s.