本实用新型公开了一种直接入射式光臂放大型二维线性测头,包括用于发射两条激光束的两个激光源;用于固定测杆与测球的测头基座,测头基座设有激光源或者光电探测器;用于接收两条入射激光束的两个光电探测器;用于使测头基座做直线运动的平移部件;用于将测头基座回复至初始位置的回复部件;计算得到测球位移变化值的处理系统。该新型二维线性测头通过两个光电探测器能够得到在两个不同直线方向的位移量,以补偿被测工件定位时的测量偏差,获得更为准确的测量坐标。本实用新型提高了二维线性测头的测量精度,简化了结构,降低了生产成本,易于批量加工制造。