Dans ce travail de thèse nous avons exposé une nouvelle méthode simple et efficace basée sur l'autofocalisation de faisceaux qui permet l'induction de guides optiques au coeur de matériaux photoréactifs, sans tension appliquée. Cette technique de photo-inscription exploite l'effet pyrolélectrique des matériaux ferroélectriques qui permet de générer un effet non linéaire focalisant contrôlé par une augmentation de quelques degrés de la température du matériau. La démonstration expérimentale est réalisée dans des échantillons de LiNbO3 non dopé. Une annalyse détaillée de la dynamique de focalisation a notamment permis de former des solitons spaciaux dénommés "pyrolitons". Ces solitons brillants permettent d'induire des guides circulaires à faibles pertes qui restent mémorisés sur de longues périodes de matériau. Par ailleurs, des solitons de surface se propageant à l'interface air/ LiNbO3 ont également été observés grâce à cet effet nonlinéaire contrôlé par la pyroélectricité. Ces résultats expérimentaux ont été confirmés par un modèle numérique 3-D qui prend en compte la dynamique de l'effet photoréfractif. La non linéarité optique commandée en température révélée dans ce travail peut faciliter la mise en évidence de nouveaux concepts. En outre, la technique de photo-inscription associée ouvre de nouvelles perspectives pour la fabrication de circuits optiques 3-D dans le LiNbO3, matériau de référence pour la photonique.