Hatmann-Shack (H-S)波前传感器结合高帧频成像器件和数字图像处理技术，可以实现高时间和空间分辨率的长时间的波前相位分布和强度分布的动态测量，提供激光束和光学系统的详细动态信息，并可由此计算得到光束近场和远场的情况。在自适应光学系统、 光学元件面型检测、 光学系统的像差检测等领域得到了广泛的应用。
基本原理是把波前划分为若干个子孔径，在各个子孔径上分别测量两个正交方向上的波前偏导值，即波前斜率，然后根据子孔径上的波前斜率进行波前复原计算，得到整孔径上的波前像差。现在一般通过一定排布的微透镜阵列和面阵 CCD实现测量。常用的波前重构算法有模式法和区域法等。