一般に、光パルス列を電気発振に同期させるには、2 つのシグナルを同じ形状に変換する必要が あります。2004 年までは、主に「直接光検出」を用いて光パルスの光子を電子に変換すること で達成してきました。光検出器の読み出しから正弦波が生成され、マイクロ波信号と比較して 位相エラーを検出できます。 直接光検出は実行しやすいため、検出する間に強度変動からの追加位相ノイズが在るにもにも かかわらず、広く使われています。ただ、そのタイミング解像度は伝統的なマイクロ波混合装 置を使っても、約 100fs に制限されます。そのため、先進的な加速器施設と特に自由電子レーザ ーは、さらに良好なタイミング精度を必要としました。 直接光検出の限界を克服するために、FranzKärtner と彼のグループに加わった MikePerrott は、2 つの信号を比較する前に光を電気信号に変換する伝統的な手法に挑戦しました。光領域内でマ イクロ波信号と光信号の間のタイミングオフセット値に関する情報を変換できれば、上記の限 界を超えることができるでしょう。そして光検出器のタイミング特性は限定されていても、検 出器のタイミング検出性能を限定することは無いでしょう。技術的に言えば、彼らのアイデア は、マイクロ波信号と光パルス列の間の位相エラーを、2 つの光信号間の強度の相違に置き換え ることでした。