چکیده: لیزر الکترون آزاد توانایی بالایی در تولید امواج الکترومغناطیسی همدوس با انرژی بالا و طول موج‌های مختلف دارد. یکی از مزایای این لیزر قابل تنظیم بودن در گستره‌ی وسیعی از توان و طول موج‌های مختلف است. اساس کار این لیزر تبدیل انرژی جنبشی الکترون به موج الکترومغناطیس است. این تبدیل در حضور میدان مغناطیسی متناوب حاصل از دستگاهی به نام آندولاتور صورت می‌گیرد. این میدان متناوب باعث نوسان الکترون‌های نسبیتی می‌شود. حرکت سینکروترونی الکترون باعث تابش ترمزی شده فوتون تولید می‌کند. این تابش در ابتدا ناهمدوس و خودبه خودی است ولی در چند بار رفت و برگشت و برخورد با تشدید کننده به الکترون‌ها باز می‌گردد و آنها را دسته بندی می‌کند. الکترون با میدان تابشی تشدید کننده هم زمان منتشر می‌شوند و پرتو الکترونی در شرایط تشدید مناسب این انرژی جنبشی را با میدان تشعشع مشترک مبادله می‌کند. هم‌اکنون تابش همدوس تولید شده از تشدید کننده با بازتاب جزیی به شکل نور لیزر عبور می‌کند. برای اینکه این سازوکار با قدرت بیشتری انجام شود باید میدان داخل آندولاتور تقویت شود. شدت میدان بستگی به مشخصات فیزیکی آندولاتور مانند آهنرباهای تشکیل دهنده آن و فاصله دو ردیف آهنربا که به آن گاف میگویند دارد که در این پایان‌نامه مورد بررسی قرار گرفته است. این اساس کار لیزر الکترون آزاد و نقش مهم آندولاتور در آن است. اجزای این لیزر شتابدهنده ، آندولاتور یا ویگلر و تشدید کننده می‌باشد.