Les nouveaux capteurs d’image 3D sont des éléments clés pour exploiter pleinement les applications émergentes dans les domaines de l'imagerie 3D et de la vision par ordinateur telles que la reconnaissance faciale, la capture de mouvement, la détection de présence ou encore la réalité augmentée. Ces capteurs reposent essentiellement sur une technique de mesure de distance. Parmi celles-ci, la mesure indirecte du temps de vol des photons présente l’avantage d’une mise en œuvre simple, fiable et économique appropriée aux applications mobiles grâce au fonctionnement conjugué d’un capteur d’image et d’une diode laser. Le principe consiste à calculer une distance en mesurant le déphasage entre un signal laser infrarouge modulé et le signal optique renvoyé après réflexion sur un objet de la scène. Des impulsions laser avec un rapport cyclique proche de 50\% sont généralement utilisées comme signal laser en modulant le courant à travers une diode laser. Le travail de thèse se focalise sur l'étude et la conception d'un circuit intégré de pilotage de diode laser qui soit à la fois compact, efficace et peu cher, pour des applications d'imagerie 3D utilisées dans les téléphones portables. La nouveauté ici concerne l'intégration du pilote entier (hormis la diode laser et quelques composants passifs) sur une seule puce tout en respectant les contraintes des applications mobiles (faibles tensions d'alimentation, forte intégration). Un autre défi important concerne les pics de tension se produisant pendant les transitoires rapides dus aux inductances parasites. Enfin, un fort rendement électrique s’avère indispensable dans le but de prolonger l’autonomie de la batterie et minimiser l’auto-échauffement. A des fins de comparaison, deux topologies de pilotage différentes, mettant en oeuvre un convertisseur DC/DC associé à un élément de commutation connecté soit en série soit en parallèle de la diode laser, ont été retenues comme base pour concevoir le pilote de diode laser. Deux prototypes ont été réalisés en utilisant une technologie CMOS 130nm de STMicroelectronics, qui sont capables de fournir des impulsions de courant jusqu'à 3A avec une largeur d'impulsion de 2,5ns à une fréquence maximale de 200MHz sous une tension d'alimentation de 3,6V. Dans ces conditions, ils délivrent une puissance électrique de sortie moyenne de 4,5W à la diode laser avec un rendement électrique d'environ 60%.