Sensor de índice de refração baseado em interferência multimodal
Sensor de fibra óptica. Interferência Multimodal (MMI). Índice de refração.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento, a modelagem teórica e a validação experimental de um sensor de índice de refração baseado em interferência multimodal, utilizando uma estrutura interferométrica do tipo Singlemode–No-Core–Singlemode (SNCS). A proposta fundamenta-se na exploração da interferência multimodal e do fenômeno de autoimagem em fibras ópticas, com ênfase na utilização de uma fibra sem núcleo como região multimodo, de modo a intensificar a interação do campo evanescente com o meio externo. Inicialmente, são revisados os fundamentos do guiamento óptico, da interferência multimodal e das configurações do tipo SMS, bem como os principais modelos teóricos descritos na literatura. Em seguida, a resposta espectral da estrutura SNCS é analisada por meio de simulações analíticas implementadas em Python, reproduzindo resultados previamente reportados e validando o arcabouço teórico adotado. Experimentalmente, a estrutura foi fabricada por fusão direta entre fibras monomodo padrão telecom e um segmento de fibra sem núcleo, sendo caracterizada por meio de um interrogador óptico de banda larga. Ensaios refratométricos foram realizados com a imersão do sensor em soluções aquosas de glicerina em diferentes concentrações, evidenciando deslocamentos espectrais lineares em função do índice de refração do meio externo. Os resultados demonstram elevada sensibilidade, boa estabilidade espectral e simplicidade construtiva, confirmando o potencial da estrutura SNCS para aplicações em sensoriamento refratométrico, especialmente em monitoramento ambiental e controle de soluções líquidas.