医学也是自由电子激光器应用最丰富的领域, 而目前当务之急是研制紧凑、实用的小型自由电子激光器, 其主要目的是把价格降到大医院能买得起的水平.对医学研究和治疗而言, 这种激光器可在1 ～ 10μm波段可调, 输出功率不超过几百瓦, 此种应用一般要求有几瓦平均功率.更可观的是自由电子激光器可以为空间站输送能量, 以降低空间站对太阳能电池的依赖性.用于向卫星传输功率时, 要求功率为100KW ～ 1MW,波长为0.86μm的自由电子激光器.在军事上, 自由电子激光器可以成为强激光武器, 是反洲际导弹的激光武器的主要潜在手段之一.自由电子激光器功率虽然强大, 但由于其体积庞大, 因此目前只适宜安装在地面上, 供陆基激光器使用.在毫米波段, 自由电子激光器是唯一有效的强相干信号源, 在毫米波激光雷达、反隐形军事目标和激光致盲等研究中具有不可替代的重要应用价值。
发展前景
自由电子激光器在短波长、大功率、高效率和波长可调节这四大主攻方向上，为激光学科的研究开辟了一条新途径，它可望用于对凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究，在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领域，它应用的前景也很可观。
