Laser na swobodnych elektronach Urządzeniem które może emitować spójne promieniowanie w zakresie od mikrofal do promieniowania rentgenowskiego jest laser na swobodnych elektronach, jego konstrukcje wytwarzające mikrofale nazywane są maserami. Lasery tego typu nie wykorzystują dyskretnych stanów elektronów w atomach lub cząsteczkach. Maser tego typu składa się z akceleratora elektronów rozpędzającego elektrony do prędkości bliskiej prędkości światła. Elektrony wpadają do urządzania, zwanego undulatorem, w którym panuje pole magnetyczne prostopadłe do kierunku ruchu elektronów o zmieniającym się cyklicznie zwrocie pola magnetycznego. Elektrony w polu magnetycznym zmieniają kierunek ruchu, czemu towarzyszy emisja promieniowania. Elektrony biegnące przez undulator cyklicznie zmieniają kierunek ruchu, z tak poruszającymi się elektronami oddziałuje promieniowanie przez nie emitowane. Promieniowanie synchroniczne do elektronów jest wzmacniane, tworząc wiązkę promieniowania elektromagnetycznego.
Budowa lasera na swobodnych elektronach jest droga, dlatego konstruuje się głównie tego typu urządzenia do emisji promieniowania rentgenowskiego.