本发明公开了一种高分辨率哈特曼波前传感器，将单个子孔径对应的图像传感器像素数设定为2×2阵列共4个像素，并通过微透镜焦距的优化设计，最终使哈特曼波前传感器的子孔径采样空间分辨率达到了双像素级别，并保持测量精度。本发明解决了传统哈特曼波前传感器技术方案中图像传感器像素利用率低下、图像数据冗余的关键问题，将像素利用率提升至近百分之百，同时将哈特曼波前传感器的空间分辨率提升至近像素级，并在同等空间分辨率下将哈特曼波前传感器的像素需求量和图像数据量下降一个数量级以上，为超高空间分辨率哈特曼波前传感器研制提供可行技术方案，此外极少的像素需求也可用于研制超高速哈特曼波前传感器。