Q-switching er en metode for å generere høy-intensiv, kort-puls laserstråling; dets grunnleggende driftsprinsipp er som følger: For det første pumpes forsterkningsmediet optisk, men resonanshulrommet opprettholdes på et høyt-tapsnivå (dvs. en lav Q-faktor); energi kan følgelig ikke utvinnes i form av laserlys. Metodene som brukes for å modulere dette tapet kan bredt kategoriseres som enten aktive eller passive. Deretter reduseres tapet i resonanshulrommet brått. På dette tidspunktet overstiger forsterkningen betydelig hulromstapet, noe som fører til at kraften i det indre hulrommet vokser eksponentielt-som typisk starter fra den svake fluorescensen til forsterkningsmediet-til forsterkningen mettes og kraften begynner å avta igjen.
Genereringen av en slik lyspuls muliggjør utvinning av det store flertallet av energien som er lagret i forsterkningsmediet. For å oppnå høye pulsenergier, må forsterkningsmediet ha kapasitet til å lagre betydelig energi; dette krever en lang levetid i øvre-tilstand, høy tetthet av laser-aktive ioner eller atomer, og en forsterkningseffektivitet som ikke er overdrevent høy. Dette siste kravet er av avgjørende betydning; ellers ville forsterket spontan emisjon (ASE) begrense energilagring, og dermed nødvendiggjøre et ekstremt høyt innledende hulromstap for å forhindre for tidlig laseroscillasjon. De mest brukte forsterkningsmediene for Q-svitsjede lasere er sjeldne-jorddopede-krystaller og glass; følgelig representerer solid-lasere den mest utbredte typen Q-svitsjede system. Likevel kan fiberlasere også konfigureres for Q-svitsjet drift, og når de kobles sammen med fiberforsterkere, er de i stand til å levere eksepsjonelt høy gjennomsnittlig effekt.
Aktiv vs. Passiv Q-Switching: Aktiv Q-switching inkorporerer vanligvis en akusto-optisk modulator i resonanshulrommet for aktivt å modulere hulromstap. Drevet av et RF-signal får den akusto-optiske modulatoren lysstrålen til å gå ut av resonanshulrommet via første-ordens diffraksjon, og introduserer dermed betydelig tap. En puls genereres når RF-signalet slås av et øyeblikk. For å oppnå en høy repetisjonshastighet, krever forsterkningsmediet kontinuerlig pumping mens Q--bryteren utløses gjentatte ganger. Motsatt, for å oppnå maksimal pulsenergi, kreves pulserende pumping (som flashlamp-pumping) kombinert med lav repetisjonshastighet.
Passiv Q-switching bruker en mettbar absorber i stedet for en aktiv modulator. For eksempel kan en Nd:YAG-laser bruke en Cr⁴⁺:YAG-krystall som en mettbar absorber. Mens andre mettbare absorberende krystaller kan velges for forskjellige bølgelengder, er et Semiconductor Saturable Absorber Mirror (SESAM) egnet for et bredt spekter av operasjonsbølgelengder.
