1.一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理装置，其特征在于：包括单频激光器(1)、干涉单元和检测单元；单频激光器(1)输出线偏振光束进入干涉单元，经干涉单元处理后形成参考光束和测量光束，参考光束和测量光束进入检测单元，获得四路干涉信号；

所述的干涉单元包括偏振分光棱镜(3)、第一四分之一波片(4)、光电相位调制器(5)、参考平面反射镜(6)、第二四分之一波片(7)和测量平面反射镜(8)；

干涉单元中，线偏振光束被偏振分光棱镜(3)发生反射和透射分别分为s偏振光束和p偏振光束的两束正交线偏振光束；经偏振分光棱镜(3)反射的s偏振光束作为参考光束，经过第一四分之一波片(4)变为圆偏振光，接着经过光电相位调制器(5)后到达参考平面反射镜(6)，被参考平面反射镜(6)反射后逆反再次经过光电相位调制器(5)和第一四分之一波片(4)后变为和原偏振方向垂直的p偏振光束，然后入射回到偏振分光棱镜(3)发生透射；经偏振分光棱镜(3)透射的p偏振光束作为测量光束，经过第二四分之一波片(7)变为圆偏振光，接着被测量平面反射镜(8)反射后逆反再次经过第二四分之一波片(7)变成和原偏振方向垂直的s偏振光束，然后入射回到偏振分光棱镜(3)发生反射；

参考光束和测量光束各自逆反回到偏振分光棱镜(3)中汇合形成合束后进入检测单元，所述检测单元包括第三四分之一波片(11)、偏振片(12)、扩束器(13)和集成四光电探测器(14)，合束依次经过第三四分之一波片(11)后和偏振片(12)后变成两个偏振方向相同的线偏振光束并发生干涉，然后经扩束器(13)放大后入射到集成四光电探测器(14)被接收，获得四路差分干涉信号。

2.根据权利要求1所述的一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理装置，其特征在于：所述的测量平面反射镜(8)安装在被测对象移动平台上，跟随被测对象一起移动。

3.根据权利要求1所述的一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理装置，其特征在于：对所述光电相位调制器(5)施加高频正弦波调制电压，使得四路差分干涉信号被调制成含有待测相位信息的PGC干涉信号，进而通过对四路差分干涉信号的处理获得被测对象的位移、偏摆角和俯仰角的测量。

4.根据权利要求1所述的一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理装置，其特征在于：所述的单频激光器(1)输出线偏振光，经半波片(2)后偏振方向被调整成相对于纸面成45°。

5.应用于权利要求1所述装置的一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

1)将测量平面反射镜(8)安装在被测对象的移动平台上；

2)单频激光器(1)输出线偏振光束，线偏振光束被偏振分光棱镜(3)发生反射和透射分别分为s偏振光束和p偏振光束的两束正交线偏振光束；经偏振分光棱镜(3)反射的s偏振光束作为参考光束，经过第一四分之一波片(4)变为圆偏振光，接着经过光电相位调制器(5)后到达参考平面反射镜(6)，被参考平面反射镜(6)反射后逆反再次经过被施加高频正弦波调制电压的光电相位调制器(5)和第一四分之一波片(4)后变为和原偏振方向垂直的p偏振光束，然后入射回到偏振分光棱镜(3)发生透射；经偏振分光棱镜(3)透射的p偏振光束作为测量光束，经过第二四分之一波片(7)变为圆偏振光，接着被测量平面反射镜(8)反射后逆反再次经过第二四分之一波片(7)变成和原偏振方向垂直的s偏振光束，然后入射回到偏振分光棱镜(3)发生反射；

参考光束和测量光束各自逆反回到偏振分光棱镜(3)中汇合形成合束后进入检测单元，所述检测单元包括第三四分之一波片(11)、偏振片(12)、扩束器(13)和集成四光电探测器(14)，合束依次经过第三四分之一波片(11)后和偏振片(12)后变成两个偏振方向相同的线偏振光束并发生干涉，然后经扩束器(13)放大后入射到集成四光电探测器(14)被接收，获得四路差分干涉信号；

3)对四路差分干涉信号进行PGC解调分别得到四路差分干涉信号的相位，处理获得四路差分干涉信号的相位变化量 和

4)采用以下公式计算被测对象的补偿前的位移s'：

式中，λ为线偏振光束的激光在空气中的波长；

5)采用以下公式分别计算偏摆角和俯仰角：

偏摆角：

俯仰角：

式中：m为光束放大倍数，k为经扩束器放大后的光程增益系数，d为集成四光电探测器四个光电二极管之间水平和垂直间距；

6)根据被测对象的偏摆角和俯仰角对补偿前的位移s'按以下公式进行补偿：

补偿后位移：

式中：s'表示补偿前的位移，s0为初始位置测量平面反射镜到集成四光电探测器的光程，L和H分别是测量平面反射镜上的光束入射点和测量镜支架到移动平台的连接点之间的垂直于纸面方向距离和纸面垂直方向距离。

6.根据权利要求5所述的一种用集成四光电探测器的差分单频干涉信号处理方法，其特征在于：所述步骤3)中，对四路差分干涉信号处理获得相位变化量的处理方式相同，以第一路差分干涉信号I1为例，以下说明处理过程：在被测对象沿光轴移动过程中，实时通过PGC解调第一路差分干涉信号I1的相位，采用以下公式计算获得当前时刻被测对象所在位置对应的第一路差分干涉信号和初始时刻被测对象所在位置的对应的第一路差分干涉信号之间的相位差其中， 表示第一路差分干涉信号I1当前时刻下通过PGC解调得到的相位， 表示第一路差分干涉信号I1初始时刻下通过PGC解调得到的相位， 与 的范围为[-π,π]，N1表示大数计数值；

所述的大数计数值N1是采用以下方式在被测对象沿光轴移动过程中通过计数器设置计数获得：若被测对象沿光轴远离偏振分光棱镜(3)移动，当相位变化2π的整个周期时，则大数计数值N1加1；若被测对象沿光轴靠近偏振分光棱镜(3)移动，当相位变化-2π的整个周期时，则大数计数值N1减1。