Les travaux que nous avons menes concernent la modelisation de l'interaction laser-matiere couplee a de la thermographie infrarouge, pour la detection de defauts debouchants et sous-jacents dans des materiaux metalliques. A terme, ce procede de thermographie se veut etre une alternative possible a la magnetoscopie et au ressuage dans le domaine des controles non destructifs. Ces travaux se sont deroules en trois phases. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a la caracterisation des proprietes optiques et thermophysiques des materiaux, pour alimenter le modele de simulation numerique mais egalement pour les besoins des mesures de validation du modele numerique. La deuxieme partie de l'etude a permis la mise en place d'un modele de simulation numerique representatif de la realite avec une approche en deux etapes: une premiere consistant a calculer des champs de temperatures elements finis et une seconde a modeliser la camera de thermographie infrarouge representatif de celle utilisee dans le projet. Des solutions innovantes ont ete utilisees pour obtenir un modele qui integre tous les parametres, avec des temps de calculs faibles. Ce modele a ete ensuite valide par des mesures comparatives des champs de temperatures numeriques et experimentaux. Enfin, nous nous sommes appuyes sur ce modele pour rechercher les parametres optimaux de ce procede, grace a la methode des plans d'experiences numeriques. (auteur)