自由电子激光是利用自由电子为工作媒质产生的强相干辐射，具有波长大范围内连续可调、波束质量好、光脉冲时间结构精细而且可调等突出优点，其在光源技术及其应用研究中，发挥着重要作用，一直为国内外的研究热点。发展小型化、高转换效率的自由电子激光源是该研究方向的趋势和前沿。本实验室根据科学研究的需求，发展具有波长连续可调、高峰值功率、超快时间分辨、极化方向可调等优越性能的红外到太赫兹波段的新型紧凑自由电子激光源及相关技术。近年来在这一方向承担了国家自然科学基金重大仪器项目、教育部重要方向性培育基金等支持项目。

合作骨干：陆亚林教授、王琳研究员，何志刚副研究员，刘维浩副研究员、李和廷副研究员、黄秋萍工程师、黄浩亮副研究员等

下设研究方向包括：
光源及束流物理
高品质电子源技术
微波加速技术
超高真空技术
束流测量与控制技术
精密机械与准直技术
光学工程技术
辐射安全与防护技术

（1）红外自由电子激光源
       研制覆盖中红外、远红外、部分太赫兹波段，波长连续调节，高峰值功率及高平均功率的自由电子激光源；同时开展提升光源性能、实现特色功能的理论研究及相关技术开发工作。

（2）预聚束太赫兹自由电子激光源
     开展紧凑型（占地~6m2）、太赫兹波段内波长连续可调、高峰值功率的光源研制工作；同时进行具有太赫兹时间结构的高品质电子源研究，为拓宽频谱覆盖范围，提高光源时间分辨能力以及改善频谱等性能指标进行理论及关键技术积累。

（3）桌面型太赫兹自由电子激光源
     进行不同功率范围（W级、KW级）、不同发射方式（连续、脉冲）、各具特色的桌面型太赫兹自由电子激光的原理探索、技术开发、验证装置研制等相关工作。