光，跑得極快。
太陽和地球之間的距離是1.5億公裏。這麼遙遠的距離，火車要行85年，飛機要飛17年，就是宇宙飛船也要“航行”幾個月呢！可是，一個光子，離開太陽，僅僅走了8分20秒鍾，就來到了地球上！
北京到上海約1500公裏，火車要跑上20個小時，可是，光跑這樣長的距離，隻需要千分之五秒，換句話說，光在1秒鍾裏可以在北京與上海之間跑100個來回！
由於光跑得如此之快，因此，在長距離測量中，人們就請光這位“長跑健將”來協助工作。例如，測定月球和地球之間的距離，就是由光來完成的：讓一束激光脈衝射向月球，又從月球反射回來；在地球上接收到這束返回的激光脈衝後，測得了激光脈衝的往返時間，乘以光速，即可得到月球和地球之間的距離。
這就是脈衝激光測距原理。脈衝激光測距除利用了激光束在空間能量集中、發散角小的特點之外，還利用了“脈衝”的特點。顧名思義，正象脈搏一下一下跳動一樣，它的光訊號的輸出不取連續的形式，而是以一瞬時一瞬時的，即形成為光的“脈衝”。激光脈衝持續時間極短，能量在時間上相對集中，因而瞬時功率很大（通常為兆瓦級），因此，脈衝激光測距，在有合作目標的情況下，可以達到極遠的測程；在精度要求不高的近距離測量時，不使用合作目標，而隻利用被測目標對脈衝激光的漫反射取得反射信號，也可以進行測距。由於這個緣故，脈衝激光測距還可以用於地形測量、戰地測距、導彈運行軌道跟蹤和人造衛星運行參數測量等方麵的工作。
但是，光的速度非常快，盡管月球距離地球有384，000公裏之遠，而激光脈衝跑個來回卻用不了2.6秒鍾，因此在近距離測量情況下，靠光速測量幾公裏到幾十公裏，或千公裏的距離，光脈衝往返的時間是極短的，要測量如此短的時間，又要保證必要的測時精度，測時係統的時間分辨率應當達到幾十毫微秒，甚至幾毫微秒級。同時，為了使計數器在計時過程中得到的脈衝和距離值相對應，還選擇了適當的時鍾振蕩頻率。
為了能在10微秒的時間間隔內填充的脈衝數與距離數字相對應，我們可以選擇時鍾振蕩頻率，這樣，在10微秒時間間隔內，計數器可以計入脈衝，這就和1500米距離相對應，每個脈衝代表1米。實際上，兆赫的時鍾脈衝，其重複周期為6.67毫微秒，這正是光脈衝在1米距離上往返所需要的時間，因此，以它為時鍾脈衝測時後所得到的脈衝數總是同被測距離值直接對應的（以米為單位）。
米作為長度單位，在短距離測距中使用還可以，但如果用來表示相距相當遠的兩個地點之間的距離，那就顯得太麻煩了，例如北京和上海之間的距離為1500000米，就不如用1500公裏表示醒目。而天體之間的距離，用公裏來表示，如月球和地球之間的距離為384，000公裏，地球和太陽之間的距離為149，730，000公裏，這是很麻煩的。如果用公裏來表示更遠的星體的距離，那“0”就會象長蛇一樣，無法讀寫了。
為了簡潔地表明天體之間的距離，在天文學上，人們確定了一個比較大的長度單位——天文單位。一個天文單位是地球和太陽之間的平均距離，約1.5億公裏。我們知道，太陽係是一個以太陽為首的大家庭，包括有九大行星及它們的衛星，小行星，彗星和塵埃物質等。如果把離太陽最遠的行星冥王星的軌道當作太陽係的邊界的話，那其半徑約為39.5個天文單位，即約為6，000，000，000公裏。不過，人們已經發現一些軌道比冥王星還遠得多的彗星，而如果要是以太陽引力的影響所及作為太陽係邊界的話，那就更遠了，有230，000個天文單位。
天文單位是個較大的單位，但是，如果用它來度量宇觀世界，仍然還是顯得太小了。比如說，比鄰星同地球之間的距離為268，333個天文單位，這個數目字還不算太大。再如天女星同地球之間的距離為217，000，000，000，000個天文單位，這個數字就太長了。如果度量更遠的天體，用天文單位也遠遠不能滿足要求。