(a左邊)古典電磁波動理論的預測，其結果為呈連續分布的干涉條紋。 (b右邊)量子光學的預測。每一個光子可被視為一獨立自主的粒子，儘管光波的能量傳遞路徑係根據古典光學所預測的波動干涉形式所產生。干涉現象係以光子密度的變化呈現。

　透過光速的媒介與轉換，對時間與長度的量測已化約為同一件事，並需要對頻率做超精準的量測，而這需要一台能同時產生若干大範圍同調振盪頻率的雷射。這些頻率若能被「鎖」在一起，其輸出恰為超短雷射脈衝。因產生超短脈衝與大範圍同調頻率正是一體的兩面，被鎖住的頻率範圍愈寬則脈衝長度愈短，這樣的機制也稱之為「鎖模」。

　　例如一個5 fs的脈衝包含約一百萬個不同的頻率，並將涵蓋一極寬的光譜範圍。這種雷射使用的介質包括染料或固態晶體如鈦：藍寶石晶體等。伴隨極窄之雷射脈衝所產生之光頻梳早在1970年代末即被H ansch運用於高解析之雷射光譜。然而真正的突破直到1999年才實現，當時Hansch了解到超短脈衝雷射產生的光頻梳可直接用於比較銫原子鐘的頻率，並與他的伙伴成功地展示光頻梳的間距確實以極精準的間隔形成計頻標準。

　　但一個重要未決的問題在於如何量得一未知頻率的絕對數值，即使此未知頻率與光頻梳的間距已知，仍將存在一未知之基準位移。這個基準點的決定一直到Hall及其合作者於2000年發展出一解決之道才告完整。這個方法的基本假設為如果一光頻梳其頻率分布足夠寬廣，即最高頻至少是最低頻的兩倍，則此基準點的決定可藉由下列之頻率和差公式計算，如圖二所示。

光頻梳之形成、分布與基準點的界定。fr為光頻梳之間距。f0為光頻梳之基準點，可利用二倍頻技術由上述公式決定之。

　　利用光子晶體光纖(其特徵為具週期性的結構)的技術，已可輕易產生超寬頻的光頻梳。Hansch和Hall兩人的團隊在隨後的研究與合作中，完成了上述的量測，並將之化約為一簡單的儀器，不僅被廣為引用且已成功地商業化。利用混頻產生節拍(如同兩個振動的音叉產生低頻節拍)與熟知的無線電波技術，決定一未知之光頻已化約為一簡易可行的量測。

　　最近，光頻梳的技術已被推展至深紫外線(Deep UV)的範疇，這意味著未來或有可能將之進一步延伸至Ｘ光的頻段。若同時能精準控制每一頻梳的相位，則能產生短至100艾秒(attosecond, 10-18)的脈衝，同時對頻率與時間的精確量測有重大影響。

精準測量頻率

　　目前，對頻率量測的精準度已可達到1018分之1，使新的「光頻鐘」已成為可能，但如此前所未有的精準度到底能帶來什麼樣的影響？立即而明顯的應用包括更精確之全球衛星定位系統(GPS)，太空旅行的導航，對重力波的量測，與檢驗相對論的預測等等。未來更將涵蓋在通訊的應用，對反物質與尋常物質的比較(如反氫原子與氫原子 )，最後，如此的精準度更可用以界定許多自然界常數的恆定性。