自由電子レーザー
自由電子レーザーの発振器は、電子の加速器とアンジュレータ及び光共振器から成る。まず最初に、発振器は自由電子を加速器により相対論的な速度にまで加速する。次に、この電子を光線経路に沿って交互に磁石を配置したアンジェレータへと導入する。電子はアンジェレータ内に生じる周期的な横磁場により進路を曲げられて正弦波経路を通ることを強いられるため、シンクロトロン放射光が生じる。そして、この正弦波経路を合せ鏡で構成した光共振器内に含めることで、この光は電子ビームと何百回も共鳴的な相互作用をすることになり発振し、レーザーが生じる。シンクロトロン放射光の波長は電子ビームと磁気強度によって変化するので、これにより光の波長をコントロールする。
真空紫外線、X線領域においては光共振器を構成するための高い反射率を持つ鏡が存在しないため、自己増幅自然放射(英語版) (英: Self Amplified Spontanious Emission: SASE) という方式が採用されることが多い。放射された光は、電子ビームよりわずかに早く進む。この光がアンジェレータ内の磁場周期単位内で電子ビームと相互作用することにより、電子ビームは加減速され濃淡が生じる。