1.一种双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置，其特征在于：

包括具有拍频信号输出的双频激光器(1)和直线度误差及位移同时测量单元，直线度误差及位移同时测量单元包括分光棱镜(2)、四分之一波片(3)、反射平面镜(4)、半透射半反射平面镜(5)、渥拉斯顿棱镜(6)、双直角反射棱镜(7)、第一偏振分光棱镜(8)、第二偏振分光棱镜(9)、半波片(10)、第一光电探测器(11)、第二光电探测器(12)、第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)；

双频激光器(1)发出两束不同频率f1和f2的正交线偏振光束到直线度误差及位移同时测量单元中，两个不同频率f1和f2的正交线偏振光束到分光棱镜(2)分光发生反射和透射；

经分光棱镜(2)反射的两束正交线偏振光束作为位移测量的参考光束，参考光束经过四分之一波片(3)透射后变为两束圆偏振光，再经过反射平面镜(4)后逆反回到四分之一波片(3)透射后使得f1频率线偏振光束和f2频率线偏振光束的偏振方向均分别垂直于自身的原偏振方向，然后入射回到分光棱镜(2)发生透射；经分光棱镜(2)透射的两束正交线偏振光束作为测量光束，测量光束经过半透射半反射平面镜(5)后一部分被反射作为位移测量的测量光束，另一部分被透射作为直线度误差测量的测量光束；

半透射半反射平面镜(5)和渥拉斯顿棱镜(6)组成测量镜，测量镜整体移动而使位移测量的测量光束引入了多普勒频差，具体为频率f1±Δf和频率f2±Δf的正交线偏振光束，在被测量镜反射后回到分光棱镜(2)发生反射；位移测量的参考光束和测量光束各自逆反回到分光棱镜(2)中汇合合束，合束后再经第一偏振分光棱镜(8)发生反射和透射而分束，反射的参考光束的频率f1偏振分量和测量光束的频率f2±Δf偏振分量发生干涉被第一光电探测器(11)接收，透射的参考光束的频率f2偏振分量和测量光束的频率f1±Δf偏振分量发生干涉被第二光电探测器(12)接收，获得两路180°相位差的位移测量信号；

同时，直线度误差测量的测量光束经渥拉斯顿棱镜(6)分成两束发散的含有不同多普勒频差的第一测量光束和第二测量光束，第一测量光束为频率f1±Δf1的p偏振光束，第二测量光束为频率f2±Δf2的s偏振光束；第一测量光束和第二测量光束均经双直角反射棱镜(7)反射后返回到渥拉斯顿棱镜(6)重新汇合合束，再经半波片(10)后两测量光束的偏振方向均旋转45°；旋转后的两测量光束均再被第二偏振分光棱镜(9)发生透射和反射而分束，透射的两测量光束偏振方向相同并发生干涉被第三光电探测器(13)接收，反射的两测量光束偏振方向相同并发生干涉被第四光电探测器(14)接收，获得两路180°相位差的直线度误差测量信号。

2.根据权利要求1所述的双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置，其特征在于：所述的直线度误差及位移同时测量单元中，直线度误差及位移均采用双相位测量模式，位移采用第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)测量，直线度误差采用第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)测量。

3.根据权利要求1所述的双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置，其特征在于：所述的直线度误差及位移同时测量单元中，半透射半反射平面镜(5)和渥拉斯顿棱镜(6)组成的测量镜被固定安装在被测物体上，双直角反射棱镜(7)位置固定。

4.根据权利要求1所述的双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置，其特征在于：所述的四分之一波片(3)自身光轴被调整成相对于光路的光轴成45°旋转夹角，半波片(10)自身光轴被调整成相对于光路的光轴成22.5°旋转夹角。

5.根据权利要求1所述的双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置，其特征在于：所述的双频激光器(1)输出的参考信号与第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)输出的两路直线度误差测量信号一起经信号处理板双相位测量模块一进行相位测量和非线性误差补偿，得到被测物体的直线度误差，双频激光器(1)输出的参考信号与第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)输出的两路位移测量信号一起经信号处理板双相位测量模块二进行相位测量和非线性误差补偿，得到被测物体的位移。

6.应用于权利要求1-5任一所述双相位测量式激光干涉直线度及位移同时测量装置的测量方法，其特征在于：

1)测量前，将半透射半反射平面镜(5)和渥拉斯顿棱镜(6)组成的测量镜固定安装在被测物体上，将双直角反射棱镜(7)固定放置；

2)测量时，将测量半透射半反射平面镜(5)和渥拉斯顿棱镜(6)组成的测量镜从初始位置移动到当前位置，经过时间为t，移动的距离为Δz，且当前位置存在Δx的直线度误差；

位移测量的测量光束与参考光束被第一偏振分光棱镜(8)分束后，发生干涉后分别被第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)接收，获得两路位移测量信号，频率分别表示为：fD1＝f1-f2±Δf+ΔεD1

fD2＝f1-f2±Δf-ΔεD2

式中，ΔεD1和ΔεD2分别是第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)输出的两路位移测量信号的误差项；fD1、fD2分别表示第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)输出的两路位移测量信号的频率；Δf表示位移引起的多普勒频差；

直线度误差测量的两测量光束均被第二偏振分光棱镜(9)分束后，发生干涉后分别被第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)接收，获得两路直线度误差测量信号，频率分别表示为：fD3＝f1-f2±(Δf1-Δf2)+ΔεD3

fD4＝f1-f2±(Δf1-Δf2)-ΔεD4

式中，ΔεD3和ΔεD4分别是第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)接收的两路直线度误差测量信号的误差项；fD3、fD4分别表示第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)输出的两路直线度误差测量信号的频率；

3)四路测量信号与双频激光器1输出的参考信号进行频差计算后得到四路测量信号的频率变化，采用以下公式获得两路位移测量信号对应的位移测量值和两路直线度误差测量信号对应的两路直线度误差测量光束之间位移差测量值，分别表示为：式中，v1为沿测量基准轴线/光轴方向的速度，v2为垂直于测量基准轴线方向的速度，λ为双频激光器(1)发出的正交线偏振光束在空气中的中心波长，θ为渥拉斯顿棱镜(6)分束角的一半；LD1、LD2分别表示第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12)输出的两路位移测量信号对应的位移测量值，ΔLD3、ΔLD4分别表示第三光电探测器(13)和第四光电探测器(14)输出的两路直线度误差测量信号对应的两路直线度误差测量光束之间位移差测量值；

最终采用以下公式处理计算获得被测物体的直线度误差及位移，表示为：

直线度误差：

位移：