基于一体式双偏振分光组件的外差激光干涉仪及测量方法，属于激光应用技术领域。本发明解决了现有的空间分离式外差激光干涉仪难以同时满足传感测头体积小、易于集成、热稳定性好及亚纳米级周期非线性误差需求的问题。技术要点：一体式双偏振分光组件的第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜并列设置，第一偏振分光棱镜上贴附有第一偏振片、第三偏振片、第一四分之一波片；第二偏振分光棱镜上贴附有第二偏振片、第四偏振片、第二四分之一波片；第一四分之一波片和第二四分之一波片的输出光路上目标反射镜，第三四分之一波片和第四四分之一波片的输出光路上设置有光电探测器。本发明设计装调更加灵活并降低了加工难度和加工误差。