Sensor de fibra óptica Vernier paralelo de alta sensibilidade baseado em interferômetros Fabry–Perot afinados

Um sensor de fibra óptica Vernier paralelo baseado em interferômetros Fabry–Perot afinados (FPIs) é proposto e analisado. Tanto o sensor quanto o acoplador de 3 dB foram projetados de forma independente para melhorar a sensibilidade e a precisão da medição. A estrutura consiste em duas cavidades FPI afinadas dispostas em paralelo, com um braço servindo como referência e o outro como braço sensível exposto a variações no índice de refração (RI) circundante. Diferenças ligeiras nos comprimentos das cavidades produzem intervalos espectrais livres distintos (FSRs), criando um envelope Vernier que amplifica deslocamentos de comprimento de onda induzidos por pequenas alterações no RI. Simulações numéricas indicam que o sensor alcança uma sensibilidade de aproximadamente 14.000 nm/RIU na faixa de comprimento de onda de 1100–1400 nm, detectando efetivamente variações sutis no RI. O acoplador projetado garante distribuição uniforme de potência entre os braços e mantém a coerência de fase, permitindo uma resposta Vernier estável e aprimorada. O sensor proposto apresenta uma fabricação simples, não requer materiais especializados e é adequado para aplicações de alta precisão em detecção biológica, química e ambiental.