自由电子激光器 自由电子激光器FEL所产生激光束其光学性质与传统激光器一样具有高度相干高能量的特点不同之處在于其产生原理一般激光產生方法是用特定物質激發至激發態以作为激光介质其激光产生是把原本处于激發態的原子或分子激发以產生激光有別於一般激光FEL的光來自同步辐射光源其原理是利用聚頻磁鐵 undulator或增頻磁鐵 wiggler的磁場把高速前進的電子束多次改變方向從而把電子的動能轉為光子在這些光子與電子束的相互作用下光得以放大而電子束也繼而以同步方式發放光束就此得出了激光由于电子束在磁场中是自由移动的故命名为自由电子激光器 自由電子激光产生过程中不需要介质也就不需要特定物質以做成居量反轉不被特定物質的能級特性而限定了波長電子束的動能及聚頻磁鐵的參數階可隨需要改變只要改變這些條件就可以使激光的波長改變因此自由電子激光可在相當廣的範圍內設計成所需要的某一波長目前涵盖範圍由微波太赫兹远红外可见光区甚紫外以至X射线自由电子激光器的核心是电子源通常是粒子加速器与相互作用区把电子动能转换为光子能量 自由电子激光器发明于年发明者为斯坦福大学的約翰梅迪John Madey而當中的相關技術聚頻磁鐵則是由Hans Motz及其夥伴於年在史丹福大學研制梅迪當時所用電子束能量為MeV放大光訊號的聚頻磁鐵長米