Cette thèse s'inscrit dans le contexte des expériences d'astrophysique de laboratoire menées à l'Institut de Physique de Rennes, qui tentent de reproduire les conditions de basses températures (~10-50 K) du milieu interstellaire, afin de réaliser des mesures de cinétique réactionnelle avec des molécules d'intérêt pour l'astrochimie. L'objectif de cette thèse est le développement d'un spectromètre d'absorption infrarouge résolu en temps, pour sonder les écoulements supersoniques uniformes utilisés pour refroidir les molécules en phase gazeuse. Le spectromètre est basé sur un peigne de fréquences optiques, qui présente des dizaines de milliers de modes laser équidistants dans le domaine des fréquences, fournissant une large couverture spectrale, une haute résolution et une haute sensibilité, et permettant ainsi de détecter plusieurs espèces moléculaires simultanément. Pour augmenter encore la sensibilité de détection, le peigne de fréquences est couplé à une cavité optique. La détection à large bande de la lumière laser est réalisée avec un spectromètre à transformée de Fourier, qui peut opérer de manière résolue en temps, et est appliqué à une nouvelle approche de la spectroscopie de temps de déclin de cavité large bande avec un peigne de fréquences. La première démonstration d'un jet supersonique continu sondé par spectroscopie à transformée de Fourier basée sur un peigne de fréquences couplé à une cavité optique est également présentée.