Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de la spectroscopie non-linéaire assistée par la mise en forme d'impulsion ultra courte. Nous appliquons le façonnage d'impulsion femtoseconde dans les longueurs d'ondes de l'ultraviolet profond ainsi que sur une large bande spectrale allant du visible au proche infrarouge. Au travers d'une première expérience, nous décrivons une technique tout optique résolue en temps reposant sur la déplétion d'états de fluorescence excités. Cette technique permet la détection et l'identification d'acides aminés essentiels et d'hormones sur un fond fluorescent. Dans une seconde expérience, nous démontrons expérimentalement la présence d'états de Kramers-Henneberger (KH) (atomes habillés) dans des gaz nobles par l'application d'impulsions femtoseconde modulées par une phase spécifique. Cette modulation de la phase qui opère sur une bande spectrale extrêmement large nous permet de révéler des raies spectrales résonnantes spécifiques à un atome habillé par un champ laser intense.