La transition vers une économie neutre en carbone est confrontée à deux défis majeurs : le stockage de l'excès d'énergie provenant des énergies renouvelables et la décarbonation des processus de combustion dans les secteurs difficiles à électrifier. La stratégie Power to Gas (P2G) propose de résoudre ces problèmes en substituant partiellement l'hydrogène dans le réseau actuel de gaz naturel. Cependant, cela nécessite le développement de brûleurs flexibles capables de s'adapter à des niveaux variables d'hydrogène dans le réseau. Cela est compliqué à cause des différences entre les propriétés de la flamme d’hydrogène et celles des combustibles hydrocarbonés. Les brûleurs poreux (PMBs) sont considérés comme une technologie prometteuse en raison de leurs propriétés uniques. Les PMBs utilisent la recirculation de chaleur pour stabiliser les flammes à l'intérieur de matrices poreuses inertes, incrémentant le taux de consommation de la flamme et atteignant des températures locales superadiabatiques. Cela permet des densités de puissance plus élevées et l’extension des limites d'inflammabilité, ce qui se traduit par des dispositifs compacts et une faible émission de NOx avec des efficacités radiatives élevées.Le mécanisme fondamental de fonctionnement des brûleurs poreux à l'échelle macroscopique, la recirculation de la chaleur, est bien compris. Cependant, il existe encore une connaissance limitée sur certains phénomènes à l'échelle des pores et de leur influence sur le comportement du système global. En raison de la non-linéarité de la combustion et du transfert de chaleur, la stabilisation de la flamme et les performances du brûleur dépendent fortement des détails à l'échelle des pores. Les modèles de bas ordre actuels n'incluent pas la modélisation des interactions flamme-paroi et des effets de diffusion préférentielle, ce qui entraîne une faible précision. Les diagnostics non intrusifs avancés pourraient être utilisés pour étudier la structure locale de la flamme et guider l'amélioration des modèles de bas ordre. Cependant, les mesures expérimentales dans les PMBs sont entravées par le manque d'accès optique à l'intérieur de la matrice poreuse. Malgré les efforts récents, l'application de diagnostics optiques et non intrusifs dans les PMBs est encore très rare. Cette thèse présente une étude expérimentale sur la combustion en milieu poreux et est consacrée au développement de diagnostics optiques. Des PMBs optiquement accessibles sont produits en combinant des topologies définies par ordinateur avec des techniques de fabrication additive. La méthodologie actuelle offre un accès optique étendu dans une configuration de brûleur 3D sans perturber la structure de la matrice. L'accès optique est utilisé pour appliquer une série de diagnostics optiques, y compris la chimiluminescence CH*, l'imagerie de diffusion de Mie et la micro-PIV. Nos résultats montrent les limites des VAMs actuels et de leurs méthodes de validation. La mise en œuvre de diagnostics novateurs a également révélé différentes tendances de stabilisation dans les flammes enrichies en H2, soulignant l'effet des mécanismes d'ancrage local sur les limites de fonctionnement du brûleur. Enfin, l'accès optique est exploité pour effectuer des diagnostics laser et étudier la structure de la flamme à l'échelle des pores. Nos résultats révèlent différents modes de stabilisation et mettent en évidence l'impact de l’écoulement interstitiel sur les performances du brûleur. Cette thèse ouvre de nouvelles voies pour l'application de diagnostics non intrusifs et plaide pour un développement supplémentaire des techniques expérimentales avancées dans les brûleurs poreux.