本实用新型公开了一种基于反射式单全息光栅的位移测量系统，属于精密位移测量系统领域，主要用于精密机械加工行业，包括激光器、准直透镜、光隔离器、反射镜、分光棱镜、偏振光分光棱镜、光电探测器、高密度全息光栅、1/4波片、信号调理系统、数据采集卡和计算机；所述激光器发出光束经过一系列相位及偏振态的改变，使光电探测器接收到光强信号的变化，通过信号调理系统后传输给数据采集卡，传输给计算机显示微小位移量。该实用新型采用高密度全息光栅，利用光栅栅距作为测量基准，测量精度高，减小了由于非正交及光栅定位不准带来的位移测量误差，减小环境对测量结果的影响。