在现代精密测量、时间频率标准、光谱学和量子技术等领域，如何精确“数清”光波的振荡频率——每秒高达10¹⁴至10¹⁵次——曾是科学界长期面临的巨大挑战。直到20世纪末，光学频率梳（Optical Frequency Comb）技术的突破性发展，才为这一难题提供了优雅而强大的解决方案。它如同一把横跨可见光到红外波段的“精密尺子”，将难以捉摸的光频转化为可被电子设备计数的微波信号，改变了高精度光学测量的格局，并因此荣获2005年诺贝尔物理学奖。
光学频率梳的本质是一系列等间距、相位相干的离散激光谱线，其在频域上形如梳齿，故得此名。其核心产生机制通常基于锁模飞秒激光器：当激光器输出一连串超短脉冲（持续时间在飞秒量级，即10⁻¹⁵秒），根据傅里叶变换原理，其频谱自然呈现为等间隔的梳状结构。梳齿的间距等于激光脉冲的重复频率（f_rep，通常为几十MHz至GHz），而整个梳谱相对于零频的偏移称为载波包络偏移频率（f_ceo）。通过主动锁定f_rep和f_ceo，整把“光梳”便与原子钟等微波频率基准建立精确联系，从而实现对任意光学频率的绝对测量。 光学频率梳的革命性意义在于打通了微波与光频之间的鸿沟。过去，光频测量需依赖复杂、低效的“频率链”；如今，只需将待测激光与频率梳的一根“梳齿”拍频，即可获得一个可被电子计数器读取的射频信号，精度可达10⁻¹⁸量级。这使得光钟（如锶光钟、镱光钟）的稳定性和准确度远超传统铯原子微波钟，成为下一代国际时间标准的候选者。
其应用已远超时间计量。在精密光谱学中，频率梳可同时探测分子多个吸收线，实现高速、高分辨气体检测，用于大气环境监测或医学呼气分析；在激光测距中，利用双梳干涉技术，可在千米距离上实现微米级精度，应用于卫星编队飞行或大型结构形变监测；在天文光谱仪校准中，它为寻找系外行星提供稳定的波长参考；在量子信息领域，频率梳还可生成多通道纠缠光子对，支撑大规模光量子计算。
近年来，芯片级集成光学频率梳（如基于微环谐振腔的“克尔梳”）的发展，正推动该技术从实验室走向便携化与产业化。这些微型梳源功耗低、体积小，有望应用于自动驾驶激光雷达、移动通信和可穿戴健康监测设备。
