一种光刻机用微透镜阵列的检测装置和检测方法，检测装置的过程包括准分子激光器，沿该准分子激光器的输出光束方向依次是同轴的扩束镜、能量衰减片、光阑、聚光镜和图像传感器，所述的微透镜阵列置于二维电动平台上，所述的微透镜阵列的后焦面与所述的聚光镜的前焦面重合；所述的图像传感器位于所述的聚光镜的后焦面，所述的图像传感器的输出端与计算机的输入端相连。本发明可以精确测量光刻机照明系统中微透镜阵列的不均匀性和能量利用率，可以完整的获得全口径微透镜形成的远场光斑图像。