Q-přepínání je metoda pro generování vysoce-intenzivního, krátkého{2}}pulsního laserového záření; jeho základní princip fungování je následující: Za prvé, ziskové médium je opticky čerpáno, ale rezonanční dutina je udržována na vysoké-ztrátové úrovni (tj. nízkém Q-faktoru); v důsledku toho nelze energii extrahovat ve formě laserového světla. Metody používané k modulaci této ztráty lze široce kategorizovat jako aktivní nebo pasivní. Následně je ztráta v rezonanční dutině náhle snížena. V tomto okamžiku zesílení výrazně převyšuje ztrátu dutiny, což způsobuje, že výkon uvnitř dutiny exponenciálně roste-obvykle počínaje slabou fluorescencí média zesílení{11}}dokud se zesílení nenasytí a výkon znovu nezačne klesat.
Generování takového světelného pulsu umožňuje extrakci velké většiny energie uložené v zesilovacím médiu. Pro dosažení vysokých energií pulzů musí mít zesilovací médium kapacitu pro uložení podstatné energie; to vyžaduje dlouhou životnost v horním-stavu, vysokou hustotu laserových-aktivních iontů nebo atomů a účinnost zisku, která není přehnaně vysoká. Tento druhý požadavek má zásadní význam; jinak by zesílená spontánní emise (ASE) omezila ukládání energie, což by vyžadovalo extrémně vysokou počáteční ztrátu dutiny, aby se zabránilo předčasné oscilaci laseru. Nejčastěji používanými ziskovými médii pro Q-spínané lasery jsou vzácné-země-dopované krystaly a skla; v důsledku toho představují pevnolátkové lasery nejrozšířenější typ Q-spínaných systémů. Nicméně vláknové lasery lze také nakonfigurovat pro Q-spínaný provoz a ve spojení s vláknovými zesilovači jsou schopny dodávat výjimečně vysoký průměrný výkon.
Aktivní vs. pasivní Q-přepínání: Aktivní Q-přepínání obvykle obsahuje akustický-optický modulátor v rezonanční dutině, který aktivně moduluje ztráty v dutině. Akusto{5}}optický modulátor, poháněný vysokofrekvenčním signálem, způsobí, že světelný paprsek opustí rezonanční dutinu prostřednictvím difrakce prvního-řádu, čímž dojde ke značným ztrátám. Puls je generován, když je RF signál dočasně vypnut. K dosažení vysoké opakovací frekvence vyžaduje médium zesílení nepřetržité čerpání, zatímco Q-spínač je spouštěn opakovaně. Naopak pro získání maximální pulzní energie je zapotřebí pulzní pumpování (jako je pumpování bleskem) kombinované s nízkou opakovací frekvencí.
Pasivní Q-přepínání využívá saturovatelný absorbér namísto aktivního modulátoru. Například Nd:YAG laser může využívat krystal Cr4⁺:YAG jako saturovatelný absorbér. Zatímco jiné saturovatelné absorpční krystaly mohou být vybrány pro různé vlnové délky, Semiconductor Saturable Absorber Mirror (SESAM) je vhodný pro široký rozsah provozních vlnových délek.
