1.一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：包括激光外差干涉位移测量光路部分和角锥棱镜(13)，激光外差干涉位移测量光路部分包括双频激光器(1)、第一分光镜(2)、第一偏振片(3)、第一光电探测器(4)、第一偏振分光镜(5)、第一四分之一波片(6)、第一平面镜(7)、第二偏振片(8)、第二光电探测器(9)、法拉第旋光器(10)、第二偏振分光镜(11)、第二四分之一波片(12)和第二平面镜(14)；

双频激光器(1)输出的正交线偏振光，正交线偏振光入射到第一分光镜(2)发生反射和透射分成两束光，第一分光镜(2)的反射光经第一偏振片(3)产生拍频干涉后被第一光电探测器(4)接收获得参考信号；

第一分光镜(2)的透射光入射到第一偏振分光镜(5)经反射和透射分成两束光：

第一偏振分光镜(5)的反射光作为第一测量光束，第一测量光束经第一四分之一波片(6)后入射到第一平面镜(7)反射，第一平面镜(7)反射光再经第一四分之一波片(6)后返回到第一偏振分光镜(5)发生透射，第一偏振分光镜(5)透射光经第二偏振片(8)透射后入射到第二光电探测器(9)，并作为测量信号的一部分；

第一偏振分光镜(5)的透射光作为第二测量光束，第二测量光束经法拉第旋光器(10)入射到第二偏振分光镜(11)发生透射，经第二四分之一波片(12)后入射到角锥棱镜(13)，被角锥棱镜(13)正常反射后再经第二四分之一波片(12)回到第二偏振分光镜(11)，再经第二偏振分光镜(11)反射到第二平面镜(14)，经第二平面镜(14)反射后形成逆反光束，逆反光束按原光路逆反回到第一偏振分光镜(5)处，逆反光束经第一偏振分光镜(5)反射后再经第二偏振片(8)透射，然后经第二偏振片(8)入射到第二光电探测器(9)，并作为测量信号的另一部分；

逆反光束和第一测量光束在第二偏振片(8)处透射光产生拍频干涉，被第二光电探测器(9)接收获得测量信号；

还包括激光光斑检测转角测量光路部分，激光光斑检测转角测量光路部分包括角锥棱镜(13)上的半透半反膜、会聚透镜(15)和位置敏感探测器(16)，有第二测量光束入射的角锥棱镜(13)一侧入射面上镀有半透半反膜，使得第二测量光束入射到角锥棱镜(13)入射面上同时发生反射和透射，角锥棱镜(13)入射面的透射光进入角锥棱镜(13)内部进行正常反射，角锥棱镜(13)入射面的反射光经第二偏振分光镜(11)发生反射，第二偏振分光镜(11)反射光经会聚透镜(15)入射到位置敏感探测器(16)。

2.根据权利要求1所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：所述的逆反光束按原光路逆反回到第一偏振分光镜(5)处，具体是：逆反光束从第二平面镜(14)反射出后，依次经第二偏振分光镜(11)反射、第二四分之一波片(12)透射、角锥棱镜(13)反射、第二四分之一波片(12)透射、第二偏振分光镜(11)透射后，再经法拉第旋光器(10)入射到第一偏振分光镜(5)。

3.根据权利要求1所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：所述的角锥棱镜(13)与被测对象(17)固定在一起，并随着被测对象(17)一起运动。

4.根据权利要求1所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：所述第一四分之一波片(6)和第二四分之一波片(12)的快轴方向均与线偏振光的偏振方向呈

45°布置。

5.根据权利要求1所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：所述法拉第旋光器(10)的旋光角度为45°，所述第二偏振分光镜(11)绕光轴沿着第二测量光束正向传播方向角度看去顺时针旋转45°放置。

6.根据权利要求1所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置，其特征在于：还包含信号采集处理模块和计算机，第一光电探测器(4)和第二光电探测器(9)，位置敏感探测器(16)均经信号采集处理模块与计算机连接，第一光电探测器(4)和第二光电探测器(9)分别探测到的参考信号和测量信号以及位置敏感探测器(16)探测到的光斑位置信号经数据采集处理模块传输至计算机进行处理，最终由计算机给出补偿后的位移测量结果。

7.应用于权利要求1‑6任一所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置的测量方法，其特征在于采用权利要求1‑7任一所述装置，采用以下过程：

1)将角锥棱镜(13)安装在被测对象(17)上随被测对象(17)一起运动，选择能够输出正交线偏振光的双频激光器(1)，双频激光器(1)输出的正交线偏振光经过激光外差干涉光路和激光光斑检测转角测量光路；

2)根据第一光电探测器(4)和第二光电探测器(9)分别探测到的参考信号和测量信号输入处理得到被测对象(17)的位移测量初值；

3)根据位置敏感探测器(16)探测到的光斑位置信号处理得到被测对象(17)的俯仰角误差值和偏摆角误差值，利用俯仰角误差值和偏摆角误差值计算得到补偿转角值，对位移测量初值进行补偿，实现角度补偿式的高精度位移测量。

8.根据权利要求7所述的一种角度补偿式激光外差干涉位移测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤2)具体为：

2.1)参考信号和测量信号经电路整形处理均从正弦信号转变为矩形波信号，然后对两路矩形波信号进行信号上升沿计数，并对两计数值对减得到整周期计数值N，对两路矩形波信号的相位差区间进行填脉冲计数处理获得非整周期计数值ε；

2.2)采用以下公式计算获得被测对象(17)的位移初值L0：

其中，λ为激光波长，4为光路的光学倍频系数，n为空气折射率；

所述步骤3)具体为：

3.1)由位置敏感探测器(16)探测到的光斑位置信号获得激光光斑位置变化量，利用俯仰角误差值和偏摆角误差值计算得到补偿转角值，采用以下公式计算得到被测对象(17)偏摆角误差值θyaw和俯仰角误差值θpitch：其中，ΔyPSD为位置敏感探测器(16)上光斑沿y向的位置变化量，ΔxPSD为位置敏感探测器(16)光斑沿着x向的位置变化量，fCL为聚焦透镜的焦距；

3.2)因此采用以下公式计算得到补偿转角值θ：

3.3)利用测得补偿转角值θ对位移测量初值L0进行补偿，计算得到最终位移测量值L，计算公式为：

其中，H为角锥棱镜的高度，n′为角锥棱镜材料折射率。