en cette fin d'annee 2015, la construction de la 2eme generation de detecteurs d'ondes gravitationnelles s'acheve. Il s'agit des grands interferometres de Michelson, dont les bras mesurent 3 km de long (Advanced Virgo) et 4 km de long (Advanced LIGO). Les ondes gravitationnelles, predites par Einstein en 1916 dans sa theorie de la Relativite Generale, n'ont pas ete detectees de facon directe par la 1% generation d'interferometres. Mais aujourd'hui, la sensibilite a ete augmentee d'un ordre de grandeur et le 100eme anniversaire de la theorie d'Einstein pourrait bien ouvrir officiellement l'ere de l'astronomie gravitationnelle. Si la sensibilite des nouveaux interferometres est desormais exceptionnelle, c'est grace aux avancees techniques et technologiques, et notamment grace aux nouveaux miroirs des cavites Fabry-Perot installes dans les bras de l'interferometre. Cette these presente la conception, le developpement et la caracterisation de ses miroirs aux qualites exceptionnelles. Elle s'interesse aux pertes de lumiere diffusee dans les cavites, pertes de diffusion generees par l'etat de surface des miroirs et par les defauts d'uniformite des depots des couches minces a haute reflectivite. En etudiant la planeite des surfaces, nous verrons comment les modifications techniques du procede de depot IBS ont permis d'ameliorer la courbure et la planeite des surfaces. Nous verrons comment nous avons caracterise ces surfaces avec l'interferometre de Fizeau a decalage de longueur d'onde. Nous montrerons enfin comment nous avons atteint les specifications prevues lors de la conception des miroirs, diminuant les pertes de lumiere diffusee dans les cavites Fabry-Perot a un niveau encore inegale de seulement quelques dizaines de ppm. (auteur)