经过20多年的发展，美国海军已经已建成了兆瓦级的DF化学激光器(MIRACL)和海石束定向器(SLBD)，目前它们是构成位于新墨西哥州的白沙导弹靶场的“高能激光系统试验装置”的主要武器之一，一直用于试验和验证几种激光武器概念。
随着近年来作战环境发生了巨大变化，美国海军也开始了它的作战转移，即从远洋作战转变为沿海作战，作战形式也由进攻型海战转变为舰只自卫，因而，应对日益严重的巡航导弹威胁成为海军高能激光武器计划的主要目标。作为海上应用的激光器，克服海洋环境引起的传输效应是至关重要的。美国海军多年来一直努力开发大功率定向能技术，但由于化学激光器的工作波长，使其发射的激光在到达目标之前容易被大气吸收，因此不得不放弃了大功率化学激光武器的开发，但对利用激光器保护舰船对付巡航导弹的研究资助一直没有放弃。FEL的出现被美国海军相关机构认为是一个更好的替代品。2005年6月，FEL获得了25千瓦的红外激光，并成为世界上同类激光器中功率最高的激光器。
海军研究后方管理者Jay Cohen在2005年5月的一次工业界会议上称，“我们将在接下来的5年里达到100千瓦，这是实现杀伤所需的最低功率。”
未来战舰与新型激光武器相得益彰
2005年12月19日，美海军新任作战部长迈克·马伦向美国国会汇报了海军的未来舰艇计划。根据美国海军预算，到2035年以前，海军将维持一支拥有313艘舰艇的舰队，包括：11艘核动力航母、19艘巡洋舰、62艘驱逐舰、7艘DD(X)对陆攻击舰、48艘攻击型潜艇、14艘弹道导弹潜艇、4艘SSGN核潜艇、10艘LPD-17两栖舰、12艘海上预置舰以及各种指挥、控制与支援舰。虽然舰艇的数量将随着老舰的退役和新舰的采办每年都略有变化，但总体不会低于300艘。而其中包括DD(X)对陆攻击舰、LPD-17两栖舰在内采用全电力驱动模式的未来舰艇将占据相当大的比例。
针对在未来舰艇上配置FEL的前景，美海军相关人士表示相当乐观。海军研究后方管理者Jay Cohen声称：“我们相信今后的8到10年内我们将使(FEL)达到兆瓦级。这对于空军和陆军来说是一个太大的规模--这也是他们为什么正在发展固体激光器的原因。而我们正在建造电驱动的舰船，因此我们可以完全应付。”他表示，由于DD(X)以及CVN—21航空母舰被设计为比美国海军现役舰船具有更大供电能力的舰船，因此即使FEL的输出功率达到了现实的导弹防御系统需要的兆瓦级，在这类舰艇上搭载也是完全可行的。
自由电子激光器试验设施负责人George Neil以及Saulter表示，自由电子激光器能“24小时”工作的能力同样使它的性能优于化学激光器。只要装有激光器的舰船有电，该设备就能持续运转并发射红外光。而该武器的高精度以及功率使FEL尤其适用于海军的需求。Neil称，FEL的射程从100米到“几千米”，功率范围可以从对付导弹到小型渔船，这个宽选择范围是它成为不对称防御的理想候选者。
目前美国陆军夜视实验室对自由电子激光器能产生长波长或太赫兹频率激光也表示了兴趣，这种激光能够在探测临时安装的爆炸设备以及通过观测地面来探测地雷等方面提供帮助。
而美国空军也希望利用这种技术来产生更短波长或紫外激光来生产用于反卫星的设备。自由电子激光器在波长方面的灵活性意味着它可以用于非防御目的。
此外，作为自由电子激光器辅助设施的另一个独立的项目--“高能激光器小展弦比目标跟踪试验”(HELLATE)目前正在白沙导弹靶场进行。该项目的目的是验证一种算法，使火控系统能够控制一束激光打到巡航导弹上，持续足够长的时间后将它摧毁。
