( 1)傳統(tǒng)的激光器是由電子在原子或分子中確定的能級間躍遷產(chǎn)生光發(fā)射實現(xiàn)的， 而自由電子激光器沒有固有能級的局限性， 它的輸出波長在很大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。 自由電子激光器可以工作在整個電磁譜區(qū)， 可在普通激光器不能振蕩的短波長范圍(真空紫外、軟X 射線)內(nèi)產(chǎn)生振蕩。現(xiàn)在多數(shù)與應(yīng)用相關(guān)的自由電子激光器都在近紅外、中紅外、近紫外光譜波段工作， 自由電子激光器也有希望成為遠紅外和亞毫米波段輻射的重要可調(diào)輻射源。

　　( 2)自由電子激光器最吸引人的地方是它能產(chǎn)生很高的功率。平均功率達幾千瓦， 數(shù)兆瓦的高平均功率也可能達到， 峰值功率達到千兆瓦。自由電子激光器由于沒有中間能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)， 故其效率很高。10μm波長激光效率在20~ 50% 以上， 而效率可通過電子束能量的恢復(fù)情況而加以提高。

　　( 3)由于一般激光器中工作物質(zhì)性能的衰變，工作壽命短。自由電子激光器的運轉(zhuǎn)機制不受原子、分子介質(zhì)的影響， 因而自由電子本身不存在著壽命問題。

　　( 4)自由電子激光器光頻譜較純， 避免了傳統(tǒng)激光器中由激活介質(zhì)帶來的諸如介質(zhì)吸收、自聚焦等效應(yīng)， 因此有利于改善光束的質(zhì)量。自由電子激光的光束發(fā)散角可以達到衍射極限。另外， 自由電子激光還具有窄的時間結(jié)構(gòu)和輸出頻帶， 工作穩(wěn)定和重復(fù)性好等特點。