能按需要产生特定波长，使得在很多方面也需要使用自由电子激光，例如化学、测定生物分子构、医学诊断、无损检测…。
X射线 FEL.因为没有物质能有效反射极紫外光及X光，所以造不出对应这些波段的镜，没有镜就不能构成一般产生激光所需的共振腔，没有共振腔便不能使光波来回往返聚频磁铁多次以产生足够的光放大。因为缺乏共振腔，X光自由电子激光只能在波束通过一次之内就把波束放大到所需强度。为此，需要很长的聚频磁铁，并使用自放大自发辐射（SASE）原理以获得足够的增幅。自放大自发辐射同时会使电子束