La propagation d'ondes dans des guides optiques couplés et la dynamique de transfert de population dans des systèmes quantiques discrets et couplés possèdent un formalisme commun via l'équation de Schrödinger. Une telle analogie permet un enrichissement mutuel de ces deux domaines. D'une part, des phénomènes complexes de physique quantique peuvent être démonter en optique, où les expériences sont généralement plus accessibles. D'autre part, les concepts de l'un des domaines peuvent être traduits dans l'autre pour concevoir, des dispositifs aux fonctionnalités étendues. Dans ce contexte, l'élément moteur de cette thèse est l'analogie entre les systèmes quantiques adiabatiques et robustes et des systèmes de guides d'onde analogues. En optique, la robustesse se traduit par une tolérance fortement accrue aux variations de longueur d'onde (achromaticité), de température ou aux perturbations et imperfections des guides. Les travaux précédents du laboratoire, portant sur ces analogies, ont traité de guides monomodes, et n'ont pas considéré les deux modes de polarisation orthogonale. Aussi, nous élargissons, ces travaux afin obtenir un séparateur de polarisation intégré, et un convertisseur de modes, tous deux large bande. Ils sont composés de trois guides couplés où les guides latéraux sont courbés selon une évolution adiabatique. Nous considérons enfin, un troisième système de guides, constants et droits, où une dissipation du guide central permet une répartition de puissance ultra-large bande. Les diviseurs de faisceaux polarisants intégrés jouent un rôle important dans de nombreux dispositifs photoniques intégrés nécessitant la manipulation de la polarisation lumineuse, avec un besoin d'être le plus large bande possible. Aussi, je propose dans cette thèse, une configuration à trois guides avec des indices de réfraction anisotropes qui s'inspire du phénomène quantique de STIRAP (STImulated Raman Adiabatic Passage). Cette étude montre qu'un rapport de 5 entre les contrastes d'indice des modes TM et TE est suffisant pour séparer efficacement les deux polarisations sur une plage d'environ 350 nm autour de la longueur d'onde centrale à 1,55 µm. La bande passante augmente avec le rapport d'anisotropie et la longueur d'onde centrale peut être ajustée en modifiant les paramètres. Par ailleurs, l'un des moyens envisagés pour augmenter la capacité des systèmes de télécommunications optiques repose sur le multiplexage spatial, où chaque canal est transmis sur un mode spatial différent d'une fibre multimode. Cette approche nécessite des (dé)multiplexeurs qui séparent ou en convertissent les modes. Là encore, un système adiabatique à trois guides d'onde peut être mis à profit pour concevoir une conversion entre un mode d'ordre supérieur et le mode fondamental (ou le contraire) sur une large gamme spectrale. Ce dispositif peut à nouveau être analogue au STIRAP, mais aussi au phénomène d'élimination adiabatique. Dans ce dernier cas, le guide d'onde central est fortement désaccordé avec les deux autres. Le troisième système étudié dans cette thèse ne repose pas sur des guides à évolution adiabatique, mais est analogue à un système quantique non hermitien, où le transfert de population s'effectue via un état intermédiaire dissipatif. Ici les trois guides sont parallèles et le guide central présente des pertes importantes. Cela conduit à une division de puissance ultra-large bande en contrepartie d'une perte globale de 50% (pour une diviseur puissance symétrique). L'absence d'évolution adiabatique permet des systèmes plus compacts, en particulier si le guide central est un guide plasmonique. Cette thèse démontre le fort potentiel des approches s'inspirant des phénomènes quantiques pour la photonique, où des fonctionnalités robustes, polyvalentes et larges bandes sont requises. De tels dispositifs peuvent être utilisés en photonique intégrée classique, ou avec comme perspective la manipulation de photons uniques en optique quantique.