近些年,国内外安全形势日益严峻,针对机场、军事基地等大范围重要场所,以及边境线和油气输送管线等超长围界的安全防范预警技术研究得到广泛的关注。开展长周界安防技术研究对维护国家国民经济基础设施的安全具有非常重要的现实意义和应用价值。本论文重点开展机场周界安防系统的关键技术和器件的研究,完成的主要研究工作如下：1.φ-OTDR与MZI相结合,优势互补,进行光纤分布式扰动传感系统的创新结构设计,以及主要元器件选型和实验系统搭建工作,解决了虚警率高和无法同时多点报警的问题。2.提出一种以圆孔阵列做中心调制孔的掺氟芯双芯光子晶体光纤,通过优化光纤的结构参数,实现了宽带平坦而且对偏振不敏感的耦合特性。并基于提出的光纤,设计出在波长0.8μm-1.7μm的变化范围内,分光比变化为±1%,x偏振光和y偏振光分光比的差小于2%的3dB超宽带耦合器。与采用椭圆调制孔双芯光子晶体光纤相比,降低了光纤的制作难度。3.针对φ-OTDR和MZI相结合的光纤分布式扰动传感系统实验中发现的问题,软硬件改进相结合进行完善和改进,完成了外场实验检验工作,并增添了摄像视频联动及彩信报警功能。围界监测距离达到60 km,分辨率不低于50 m。100组外场实验测试结果表明,对于敲击、攀爬、浇水以及步行等4种模拟扰动模式,识别率分别达到91.2%,88.3%,90%和86.7%。系统达到了项目任务要求,在张家口机场已投入实际应用。