Q-превключването е метод за генериране на високо{1}}интензивно, кратко-импулсно лазерно лъчение; неговият основен принцип на работа е следният: Първо, усилващата среда се изпомпва оптично, но резонансната кухина се поддържа на високо-ниво на загуби (т.е. нисък Q-фактор); следователно енергията не може да бъде извлечена под формата на лазерна светлина. Методите, използвани за модулиране на тази загуба, могат да бъдат широко категоризирани като активни или пасивни. Впоследствие загубата в резонансната кухина рязко намалява. В този момент усилването значително надвишава загубата в кухината, което води до експоненциално нарастване на мощността в кухината-обикновено започвайки от слабата флуоресценция на усилващата среда-докато усилването се насити и мощността започне отново да намалява.
Генерирането на такъв светлинен импулс позволява извличането на по-голямата част от енергията, съхранявана в усилващата среда. За да се постигнат високи импулсни енергии, усилващата среда трябва да притежава капацитета да съхранява значителна енергия; това налага дълъг живот на-горно състояние, висока плътност на лазерно-активни йони или атоми и ефективност на усилване, която не е прекалено висока. Последното изискване е от изключително значение; в противен случай усиленото спонтанно излъчване (ASE) би ограничило съхранението на енергия, като по този начин налага изключително висока първоначална загуба на кухина, за да се предотврати преждевременната лазерна осцилация. Най-често използваните усилващи среди за Q-switched лазери са кристали и стъкла, легирани с-редкоземни-; следователно твърдотелните-лазери представляват най-разпространения тип система с Q-превключване. Независимо от това, влакнестите лазери могат също да бъдат конфигурирани за работа с превключвател Q- и, когато са свързани с усилватели с влакна, са способни да доставят изключително висока средна мощност.
Активно срещу пасивно Q-превключване: Активното Q-превключване обикновено включва акусто-оптичен модулатор в резонансната кухина за активно модулиране на загубите в кухината. Задвижван от радиочестотен сигнал, акусто-оптичният модулатор кара светлинния лъч да излезе от резонансната кухина чрез дифракция от първи-порядък, като по този начин внася значителни загуби. Генерира се импулс, когато RF сигналът се изключи моментално. За да се постигне висока честота на повторение, усилващата среда изисква непрекъснато изпомпване, докато превключвателят Q- се задейства многократно. Обратно, за да се получи максимална импулсна енергия, е необходимо импулсно изпомпване (като изпомпване с флаш лампа), комбинирано с ниска честота на повторение.
Пасивното Q-превключване използва насищащ се абсорбатор вместо активен модулатор. Например Nd:YAG лазер може да използва кристал Cr4⁺:YAG като наситен абсорбер. Докато други насищащи се абсорбиращи кристали могат да бъдат избрани за различни дължини на вълната, полупроводниковото насищащо абсорбиращо огледало (SESAM) е подходящо за широк диапазон от работни дължини на вълната.
