Dans le contexte des systèmes de télécommunication, la technologie photonique est apparue pour répondre à la demande de bande passante. Elle a depuis fait l'objet de recherches croissantes et a été incorporée dans des systèmes destinés au spatial. Grâce à cette technologie, il est possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités aux équipements traditionnels de communication par radiofréquence ou de les utiliser dans des terminaux laser pour la communication optique en espace libre. Ce travail de recherche porte sur l'utilisation de la technologie photonique dans le sous-système de communication par satellite. Il se concentre donc sur un sous-système utilisant les communications par radiofréquence (RF) et un autre utilisant les communications optiques en espace libre (FSO) pour un satellite fonctionnant sur une orbite terrestre basse (LEO). Le modulateur vectoriel micro-ondes basé sur la technologie photonique a été présenté et discuté pour le sous-système utilisant les communications RF afin de remplacer l'étage de modulation traditionnel d'une charge utile de transmission. Ce modulateur photonique utilise un arrangement de modulateur électro-optique Mach-Zehnder (MZM) pour mettre en œuvre la modulation numérique de la porteuse micro-onde. La dérive dans le temps de la polarisation en tension continue du MZM, entraînant une dégradation de la qualité du signal modulé, une solution innovante pour un contrôle automatique de la polarisation (ABC) a été proposée. Contrairement aux méthodes rapportées jusqu'à présent dans la littérature, ce contrôle automatique de la polarisation est basé sur l'analyse des signaux I/Q afin de générer des étapes de tension pour la polarisation du modulateur photonique. En tenant compte du fait que la liaison satellite fonctionne généralement dans les bandes S et X pour la transmission (TT&C) et la transmission d'images avec des schémas de modulation QPSK, 8PSK et 16QAM, l'ABC a été évalué par une technique de co-simulation. En conséquence, l'ABC a corrigé les trois schémas en quelques étapes. Pour le système FSO, une boucle à verrouillage de phase optique (OPLL) a été étudiée pour récupérer les données d'un signal optique modulé numériquement dans un récepteur à détection cohérente. Contrairement aux OPLL analogiques traditionnelles, une OPLL entièrement numérique a été mise en œuvre et soutenue par une technique de co-simulation. La motivation première était la possibilité d'utiliser un détecteur de phase numérique à la place du détecteur analogique pour fournir une erreur de phase. De plus, la caractéristique de gain du détecteur de phase numérique, indépendante du niveau du signal d'entrée, lui permet d'être utilisé dans des régimes d'évanouissement. L'OPLL numérique a été évaluée à l'aide de taux d'échantillonnage doubles sous un bruit gaussien additif et trois scénarios de turbulence atmosphérique qui induit un évanouissement de puissance sur le signal optique transmis. De plus, la propagation d'un signal optique modulé numériquement dans une trajectoire oblique de satellite LEO a été considérée avec un débit binaire de 20 Gbits/s et un schéma de modulation QPSK. Il a été démontré que les détecteurs de phase analogiques traditionnels ne sont pas adaptés aux systèmes en régime d'évanouissement. Par conséquent, le détecteur de phase numérique s'est avéré être une alternative à la mise en œuvre d'OPLL pour le récepteur de systèmes FSO utilisant la détection cohérente. Ansi, la technologie photonique a été analysée pour améliorer les charges utiles de satellites et augmenter la bande passante de futurs liens optiques de communications.