本发明公开一种基于模式复原的快速大动态范围波前检测装置及检测方法，该方法通过将衍射计算过程使用半解析衍射基函数替代，然后在衍射面之间利用矩阵运算迭代求解多项式系数，实现了高速大动态范围的波前检测。该装置包括依次设置的激光器、平凸透镜、扩束镜、待测透镜、图像传感器。本发明基于半解析衍射理论计算衍射基函数代替傅里叶变换计算衍射传输过程，通过矩阵运算实现在衍射面的多项式系数求解，无需返回测量面，能够实现快速大动态范围的精确波前检测。该装置通过使用平凸透镜代替反射镜实现光路转折，不仅实现了光路转折而且实现了光强的衰减，此外由于后表面为弯曲状，因此后表面反射光不再返回原光路免除了干扰。