本发明公开一种球面波前曲率半径测量装置，包括初始波前调节模块、球面波生成模块、径向剪切干涉模块；球面波生成模块包含有透射式球面波生成模块和反射式球面波生成模块；从激光器输出耦合光束，耦合光束用作于产生两种不同类型球面波的初始输入波前，初始波前经初始波前调节模块调节后分别进入透射式球面波生成模块和反射式球面波生成模块；初始输入波前经过透射式和反射式球面波生成模块后发生对应的形变，再传播至径向剪切干涉模块后，由偏振相机接收最终输出波前，根据获得的原始球面波前分布实现曲率半径测量。本发明还公开了球面波前曲率半径的测量方法，实现大曲率球面波前的恢复，不受振动操作影响、高效数据动态采集的优点。