本发明涉及一种自由电子激光器的微型波荡器，其中自由电子激光器包括可输出X方向偏振激光的光学处理单元和用于产生周期变化的横向偏转电场以对沿Z方向射入的电子束进行偏转的微型波荡器。所述微型波荡器包括反射层、位于反射层之上的基底层和位于基底层上的光栅，所述光栅排列在电子束的射入方向上。本发明的自由电子激光器采用了微型波荡器，由于采用光学约束，而非传统的磁约束，微型波荡器尺寸可做到很小，进而缩小了自由电子激光器的尺寸。且微型波荡器的周期比常规磁性元件构成的波荡器小，在产生相干辐射光时，能够降低对电子束能量的要求。