Un approccio meno "brutale" al problema permette di liberarsi dalla associazione diretta "frequenza proporzionale al quadrato dell'energia del fascio di elettroni", che comporta la costruzioni di enormi e costosissime macchine. È infatti ipotizzabile una soluzione ibrida, oscillatore-amplificatore. La sezione oscillatore FEL opera a lunghezze d'onda nell'UV, dove sono disponibili specchi con buona riflettività. Nella sezione amplificatore, una catena di amplificazione FEL, con ondulatori opportunamente accordati sulle armoniche della frequenza di oscillazione, permette di ottenere l'emissione nella regione dei raggi X.