Q-prepínanie je metóda na generovanie vysoko-intenzívneho, krátkeho{2}}pulzného laserového žiarenia; jeho základný princíp fungovania je nasledovný: Po prvé, médium zosilnenia je opticky pumpované, ale rezonančná dutina je udržiavaná na vysokej-stratovej úrovni (tj. nízky Q-faktor); v dôsledku toho nie je možné extrahovať energiu vo forme laserového svetla. Metódy použité na moduláciu tejto straty možno vo všeobecnosti kategorizovať ako aktívne alebo pasívne. Následne sa strata v rezonančnej dutine náhle zníži. V tomto momente zisk výrazne prevyšuje stratu dutiny, čo spôsobuje, že sila v dutine rastie exponenciálne-zvyčajne počnúc slabou fluorescenciou média zosilnenia,{11}}kým sa zosilnenie nenasýti a výkon opäť nezačne klesať.
Generovanie takéhoto svetelného impulzu umožňuje extrakciu veľkej väčšiny energie uloženej v zosilňovacom médiu. Na dosiahnutie vysokých energií impulzov musí mať zosilňovacie médium kapacitu na uloženie značnej energie; to si vyžaduje dlhú životnosť v hornom-stave, vysokú hustotu laserových-aktívnych iónov alebo atómov a účinnosť zisku, ktorá nie je príliš vysoká. Táto posledná požiadavka má zásadný význam; inak by zosilnená spontánna emisia (ASE) obmedzila ukladanie energie, čo by si vyžadovalo extrémne vysokú počiatočnú stratu dutiny, aby sa zabránilo predčasným osciláciám lasera. Najčastejšie používanými médiami zosilnenia pre Q-spínané lasery sú kryštály a sklá s prímesou vzácnych-zemí-; v dôsledku toho polovodičové-lasery predstavujú najrozšírenejší typ Q-spínaného systému. Vláknové lasery však možno nakonfigurovať aj na Q-prepínanú prevádzku a v spojení s vláknovými zosilňovačmi sú schopné poskytovať mimoriadne vysoký priemerný výkon.
Aktívne vs. pasívne Q-prepínanie: Aktívne Q-prepínanie zvyčajne obsahuje akustický-optický modulátor v rezonančnej dutine, ktorý aktívne moduluje straty v dutine. Akusto{5}}optický modulátor, poháňaný RF signálom, spôsobí, že svetelný lúč opustí rezonančnú dutinu prostredníctvom difrakcie prvého-rádu, čím spôsobí značné straty. Impulz sa generuje, keď je RF signál na chvíľu vypnutý. Aby sa dosiahla vysoká opakovacia frekvencia, vyžaduje médium zosilnenia nepretržité pumpovanie, kým sa Q-prepínač opakovane spúšťa. Naopak, na získanie maximálnej energie pulzu je potrebné pulzné pumpovanie (ako je pumpovanie bleskom) kombinované s nízkou frekvenciou opakovania.
Pasívne Q-prepínanie využíva namiesto aktívneho modulátora saturovateľný absorbér. Napríklad Nd:YAG laser môže využívať kryštál Cr4⁺:YAG ako saturovateľný absorbér. Zatiaľ čo iné saturovateľné absorpčné kryštály môžu byť vybrané pre rôzne vlnové dĺžky, polovodičové saturovateľné absorpčné zrkadlo (SESAM) je vhodné pre široký rozsah prevádzkových vlnových dĺžok.
