本實用新型公開了一種直接入射式光臂放大型二維線性測頭,包括用于發射兩條激光束的兩個激光源;用于固定測桿與測球的測頭基座,測頭基座設有激光源或者光電探測器;用于接收兩條入射激光束的兩個光電探測器;用于使測頭基座做直線運動的平移部件;用于將測頭基座回復至初始位置的回復部件;計算得到測球位移變化值的處理系統。該新型二維線性測頭通過兩個光電探測器能夠得到在兩個不同直線方向的位移量,以補償被測工件定位時的測量偏差,獲得更為準確的測量坐標。本實用新型提高了二維線性測頭的測量精度,簡化了結構,降低了生產成本,易于批量加工制造。