Une particule compatible avec le boson de Higgs du Modele Standard de la physique des particules a ete decouverte au grand collisionneur de hadrons (LHC) en juillet 2012 par les experiences ATLAS et CMS. A ce jour, l'ensemble des mesures des couplages de ce boson de Higgs sont compatibles avec ceux predits par le Modele Standard. Toutefois le Modele Standard possede des limitations et d'autres theories, telle la supersymetrie, ont ete baties afin de pallier ces manques. Certaines de ces theories predisent en particulier un secteur scalaire enrichi avec la presence de bosons de Higgs additionnels. D'un point de vue experimental, le canal de desintegration du boson de Higgs en deux photons offre une signature claire avec une excellente resolution en masse permettant d'explorer le secteur de Higgs au voisinage de la resonance du boson Z. Les travaux presentes dans cette these ont ete effectues dans le cadre de l'experience CMS au LHC. La premiere partie est dediee a l'etude de la reconstruction experimentale des photons. Tout d'abord, une methode de correction en energie des photons est exposee. Puis, une etude prospective concernant l'evolution de la qualite de leur reconstruction avec le vieillissement du detecteur est presentee. La recherche d'un second boson de Higgs de basse masse (en dessous de 110 GeV) dans le canal di-photon fait l'objet de la deuxieme partie. Le resultat de l'analyse finale des donnees enregistrees au Run 1 en 2012 (soit une luminosite integree de 19.7 fb^-1 collectee a une energie dans le centre de masse de 8 TeV) est tout d'abord presente. Les premiers resultats obtenus avec le lot de donnees collecte au Run 2 en 2015, representant 2.7 fb^-1 de luminosite integree a une energie de 13 TeV dans le centre de masse, sont enfin introduits. (auteur)