Побудована нелінійна мультигармонічна теорія та проведено аналіз фізичних процесів в двопотокових супергетеродинних лазерах на вільних електронах (ДСЛВЕ) клістронного типу. Враховано мультигармонічність поля хвиль сигналу накачки і просторового заряду та факт присутності в області взаємодії повздовжнього фокусую чого магнітне поле. З"ясована можливість роботи ДСЛВЕ в мультигармонічному режимі. При цьому, режим роботи відносно першої гармоніки трактується як підсилювальний, тоді як відносно вищих гармонік - як генерація. У всіх випадках відзначаються високі рівні підсилення та розв"язки "вхід-вихід" і відносна компактність системи в цілому, в тому числі, при роботі в оптичному діапазоні.
