(57) Изобретение относится к устройству, содержащему оптический сенсор на основе первого интерферометра (ИМЦ1) Маха-Цендера с большим свободным спектральным диапазоном, причем предусмотрен плазмонный волновод (107), в частности тонкопленочный или гибридный щелевой волновод, в качестве преобразовательного элемента, планарно интегрированного на фотонных Si₃N₄-волноводах, и второго оптического интерферометра (ИМЦ2) Маха-Цендера, причем оба интерферометра содержат термооптические фазорегуляторы (104, 106) для оптимальной настройки указанного ИМЦ-сенсора (ИМЦ1) и ИМЦ в качестве регулируемого оптического аттенюатора (РОА). Устройство дополнительно содержит общий чип (112), характеризующийся тем, что он содержит набор фотонных волноводов (103) с полосой (303, 603) из нитрида кремния с высоким показателем преломления, который расположен между оксидной подложкой (из SiO₂) с низким показателем преломления и оксидным покрывающим слоем (из низкотемпературного оксида) с низким показателем преломления; оптические структуры (102, 109) связи, расположенные на обоих концах сенсора и действующие в качестве оптических средств ввода/вывода; оптический расщепитель (102) и оптический объединитель (109) для оптического расщепления на первом разветвителе (102) указанного первого сенсора (ИМЦ1) и для оптического объединения на втором разветвителе (109) указанного первого ИМЦ (ИМЦ1); регулируемый оптический аттенюатор (РОА) с указанным дополнительным вторым ИМЦ (ИМЦ2), встроенным в указанный первый ИМЦ-сенсор (ИМЦ1) и выполненный с возможностью использования оптического расщепителя и оптического объединителя для оптического расщепления на первом разветвителе указанного дополнительного второго ИМЦ (ИМЦ2) и для оптического объединения на втором разветвителе указанного второго ИМЦ (ИМЦ2); набор термооптических фазорегуляторов (104, 106) для настройки фазы оптического сигнала в опорном плече (104, 106) каждого из указанных ИМЦ (ИМЦ1, ИМЦ2-РОА), причем термооптические фазорегуляторы сформированы посредством осаждения поверх секции фотонного волновода двух металлических полос, параллельных одна другой и ориентированных вдоль направления распространения света; причем плазмонный волновод (107) сформирован в верхней ветви (103) указанного первого ИМЦ (ИМЦ1) и пространственно ограничивает распространение света посредством его связывания в поверхностные плазмонные поляритоны на границе раздела металл-аналит. Предложен также способ использования данного устройства.