光頻梳就是利用鎖模激光產生超短光脈沖，特色是相鄰脈沖波時間間隔一模一樣。光頻梳就像是一把擁有精密刻度的尺或定時器，只不過一般的儀器以毫米、毫秒為單位，而光頻梳在長度的測量上精確勝過納米，時間則勝過飛秒、甚至達到阿秒。
光學頻率梳由“鎖模激光器”產生，是一種超短脈沖激光。超短光脈沖的載波由單一頻率的光構成，這種光會在光譜上該頻率顯示為一條豎線，表示只存在該頻率的光波。在這里，鎖模激光器發(fā)射的光脈沖的兩個特征成為了研制光學頻率梳的關鍵。第一個特征是，包絡相對于載波發(fā)生微小位移，導致脈沖發(fā)生細微變化。脈沖包絡的峰值，可以和對應的載波波峰同時出現，也可以偏移到載波的波峰同時出現，該偏移量被稱為脈沖位相。第二個特征，鎖模激光器以重復頻率發(fā)射脈沖序列。這種脈沖序列光的頻譜不是以載波頻率為中心向兩邊連續(xù)延展，而是形成許多離散的頻率。這個頻譜分布很像梳齒，彼此間隔與激光器的重復頻率精確相等。但在通常情況下，前后兩個脈沖的位相會發(fā)生一些不可預知但卻固定不變的偏移，這時，梳齒的頻率會偏離重復頻率的整數倍，出現零點漂移，使得梳齒頻率不可確定。隨著鈦寶石激光器的出現，德國馬普量子光學研究所的Theodor.W.Hansch利用新型激光器證明了輸出光梳輸出光譜兩端的光梳譜線具有確切的對應關系，使得光梳真正的可以被作為“光尺”使用。
