फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर या FELs, सुसंगत, उच्च शक्ति विकिरण उत्पन्न करते हैं जो व्यापक रूप से ट्यून करने योग्य होता है, वर्तमान में टेराएर्टज़ विकिरण के माध्यम से माइक्रोवेव से तरंग दैर्ध्य में और दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लिए अवरक्त, नरम एक्स-रे तक। उनके पास किसी भी लेजर प्रकार की व्यापक आवृत्ति रेंज है। जबकि FEL मुस्कराते हुए अन्य लेज़रों के समान ऑप्टिकल लक्षण साझा करते हैं, जैसे सुसंगत विकिरण, FEL ऑपरेशन काफी भिन्न होता है। गैस, तरल, या ठोस-राज्य पराबैंगनीकिरण के विपरीत, जो बाध्य परमाणु या आणविक राज्यों पर भरोसा करते हैं, एफईएल एक संबंधपरक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग लेज़िंग माध्यम के रूप में करते हैं, इसलिए मुक्त इलेक्ट्रॉन।
