O pente de frequências é a transformada de Fourier (TF) de um trem de pulsos. Tirando a TF da equação de um trem de pulsos,
chegamos emNo limite de infinitos pulsos, essa equação se torna
Eo(omega) é a TF da envoltória de um único pulso. Por essa equação nota-se claramente a natureza discreta do espectro de um pente de frequências. As únicas frequências não nulas são aquelas dadas por
Nessa equação, fo é chamado de frequência de off-set, e fr = 1/Tr é a taxa de repetição do trem de pulsos. Em teoria, a quantidade de modos é que limita a largura de cada modo do pente de frequências. Na prática outros fatores são importantes, como o grau de estabilização da frequência de off-set e da taxa de repetição.
Tela de um analisador de espectro mostrando a frequência de batimento entre um laser de diodo cw e um laser de Ti: safira mode-locked (1GHz). Cada quadrado na escala horizontal corresponde a 30 MHz.