本发明公开了一种测量光程的方法和系统。该方法包括：脉冲激光器输出两种以上具有不同中心波长和不同重复频率的光脉冲序列；分光器将光脉冲序列分为第一探测光脉冲序列和参考光脉冲序列；第一探测光脉冲序列经过定标光路生成定标脉冲序列，第一探测光脉冲序列经过目标光路生成目标脉冲序列，定标脉冲序列与目标脉冲序列合并成为第二探测光脉冲序列；测量参考光脉冲序列与第二探测光脉冲序列之间产生的时域相关信号；根据时域相关信号计算第二探测光脉冲序列中目标脉冲与其前面的最近的定标脉冲之间的时间差从而测得目标光路与定标光路间的光程差。本发明能够利用多波长脉冲激光器精确测量距离，降低了系统的复杂度和成本。