北京自由电子激光装置（BFEL）是一台工作在中红外波段的康普顿型自由电子激光器。在中科院高能物理研究所谢家麟院士的主持下，BFEL于1993年已实现基本稳定的出光，并在亚洲首次实现了饱和受激振荡。此后，该装置一直稳定运行至2003年，每年为用户提供出光时间约一千小时。

BFEL于2005年启动了从中关村应用部到高能物理所玉泉路本部的搬迁重建工程。2007年10月，BFEL恢复正常出光，激光输出波长范围9.5~15um，最大输出能量超过8mJ。目前为止，BFEL仍然是国内唯一能够持续地实现受激振荡的自由电子激光装置。

如图所示，BFEL以高亮度强流电子束为工作物质，电子束经加速管加速到30MeV左右注入由周期永磁铁构成的波荡器。在波荡中，电子束辐射的光脉冲被放置在两端的反射镜收集起来，构成一个谐振光学腔。在谐振腔中，后继的电子束与先前电子束产生的光脉冲不断地发生能量转换，使光信号获得最大的增益直至饱和。达到饱和的激光脉冲最终通过反射镜的耦合输出到光学测量台。