通过新的应用与传统激光器市场的占有率对比，光纤激光器的市场进一步提升是有可能的。研究人员也正在使超快光纤激光技术应用在多用户应用上，如斯坦福SLAC 国家加速器实验室(National Accelerator Laboratory in Stanford)和劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）(Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley)，他们都在加利福尼亚州。同步加速器和自由电子激光器（FELs）的发展，给研究者提供了通往更亮、更短的X 射线源。多年来，斯坦福同步辐射光源（SSRL）提供X 射线脉冲，研究材料的分子和晶体结构。最近，一个“低-α 模式”的研发，X 射线脉冲可达到1 ps。
 

同时，在斯坦福直线加速器中心（SLAC）的直线加速器相干光源(LCLS)提供亚百飞秒脉冲，在波长短至0.15nm 时大约1012 个X 射线光子。这些超快稳固的X 射线脉冲，同时具有高的空间和时间的连贯性，使新的科学领域的研究从3-D 成像和重要的生物分子动力学研究到表征物质的瞬时状态研究。
 

在同步加速器和自由电子激光器（FELs）里，能量是通过电子束在一变化的磁场中传递得到的。电子行进路线受变换极性的磁体阵列影响，来回弯曲，导致以光的形式释放能量。就同步加速器而言，激光是空间不连续的，典型脉冲是100fs，但是自由电子激光器（FELs）发射出强烈的空间相干光光束，脉宽短至几十飞秒。为了工作在稳定的X 射线波长，电子束必须紧束，以便他们与释放出来的光相互相干（有效地实现受激辐射）。
 

因为自由电子激光器FEL 没有谐振腔并且是一个单通的设备，需要一束非常明亮的激光束来达到增益饱和状态。有时这是通过使用传统的超快激光源（如的Nd：YLF 或掺钛蓝宝石），激发在加速的射频区域中的光电阴极，充当电子注射器来实现的。通过超快激光锁定到主时钟得到同步信号。主时钟正在控制直线性加速器。