Dans cette these sont presentes le developpement et la validation d'une methode originale de modelisation de la propagation dans les guides d'ondes, dielectriques ou conductrices a interfaces courbes, et les cavites. Cette methode s'appuie sur la decomposition du spectre d'ondes planes du champ source tronque par l'ouverture du guide ou de la cavite (sans aucune approximation, ni champ lointain, ni paraxiale). Le champ en tout point du guide ou de la cavite est la somme discrete de toutes les contributions des tubes de rayons lances et suivis dans l'environnement de propagation. La methode est d'abord calibree, par rapport a la densite de rayons a lancer, dans le cas de la propagation en espace libre puis dans le contexte de reflexions multiples, la methode est appliquee dans des guides a interfaces planes ou courbes, et comparee avec les solutions modales connues. La calibration concerne le nombre de reflexions et le nombre de rayons lances. Comparee a des methodes de rayons utilisees dans des contextes similaires (“Shooting and Bouncing Rays”, “Generalized Ray Expansion”), la methode proposee est interessante en terme d'efficacite numerique et de precision.