自由電子激光是激光家族的一個新成員，被國際上公認為新一代光源，有著重要的應用前景。高增益自由電子激光在亮度、相干性和時間結構上，都大大優(yōu)于第三代同步輻射光源，是國際上競相發(fā)展的新一代大科學裝置。

　　自由電子激光的工作模式主要有"自放大自發(fā)輻射(SASE)"和"高增益諧波產生(HGHG)" 兩種。其中，"高增益諧波產生(HGHG)"工作模式需要短脈沖激光和高品質電子束流的精確相互作用，技術比較復雜，但是性能較"自放大自發(fā)輻射 (SASE)"工作模式更好。

　　經過多年的技術積累和艱苦努力，上海深紫外自由電子激光裝置于2010年12月中旬成功進行了高增益諧波產生自由電子激光放大與飽和的實驗，這是上海深紫外自由電子激光裝置成功進行了自放大自發(fā)輻射實驗和外種子自由電子激光調制實驗之后，所取得的又一重大進展。

　　目前，我國已成為繼美國之后世界上第二個實現(xiàn)高增益諧波產生自由電子激光放大與飽和的國家，這表明我國已經基本掌握了相關主要關鍵技術，為我國未來的X射線自由電子激光大科學裝置的發(fā)展奠定了堅實基礎。

　　中國科學院上海應用物理研究所是我國大科學裝置"上海光源"的建設和運行單位。"上海光源"是目前世界上性能最好的第三代中能同步輻射光源之一。目前，中科院上海應用物理研究所正積極開展自由電子激光新一代大科學裝置的預研。