本发明属于光通信技术领域，公开了一种片上波前传感器、光芯片及通信设备。该片上波前传感器包括：天线阵列对接收到的空间光进行分隔，以获取多个子光斑；参考光源模块生成多个分束本征光；相移器阵列对分束本征光进行相移处理，以获得参考光；光检测模块根据参考光与子光斑进行相干平衡探测，以获取各子光斑对应的光电流。本发明通过天线阵列耦合入射波前，将每根天线接收到的光斑与经过分束后的本征光进行相干平衡探测，得到每个光斑的强度和相位信息，并转换为光电流信号。光电流信号经过解调后，可以动态测定入射波前，从而表征出波前畸变和强度分布。本发明灵敏度高，适用于光芯片，尺寸小，易装配，可以满足小型化和高集成度的需求。