Q-switching adalah metode untuk menghasilkan radiasi laser pulsa-intensitas tinggi dan pendek; prinsip operasi dasarnya adalah sebagai berikut: Pertama, media penguatan dipompa secara optik, namun rongga resonansi dipertahankan pada tingkat kerugian-tinggi (yaitu, faktor Q-rendah); akibatnya, energi tidak dapat diekstraksi dalam bentuk sinar laser. Metode yang digunakan untuk memodulasi kerugian ini dapat dikategorikan secara luas sebagai aktif atau pasif. Selanjutnya, kehilangan di dalam rongga resonansi berkurang secara tiba-tiba. Pada saat ini, penguatan secara signifikan melebihi kehilangan rongga, menyebabkan daya intrakavitas tumbuh secara eksponensial-biasanya dimulai dari fluoresensi samar media penguatan-hingga penguatan jenuh dan daya mulai berkurang sekali lagi.
Pembangkitan pulsa ringan memungkinkan ekstraksi sebagian besar energi yang tersimpan dalam media penguatan. Untuk mencapai energi pulsa yang tinggi, media penguatan harus memiliki kapasitas untuk menyimpan energi yang besar; hal ini memerlukan masa pakai-keadaan atas yang panjang, ion atau atom aktif-laser dengan kepadatan tinggi, dan efisiensi penguatan yang tidak terlalu tinggi. Persyaratan terakhir ini sangat penting; jika tidak, emisi spontan yang diperkuat (ASE) akan membatasi penyimpanan energi, sehingga memerlukan kehilangan rongga awal yang sangat tinggi untuk mencegah osilasi laser prematur. Media penguatan yang paling umum digunakan untuk laser Q-switched adalah kristal dan kaca yang didoping-bumi-langka; akibatnya, laser solid-mewakili jenis sistem Q-switched yang paling umum. Namun demikian, laser serat juga dapat dikonfigurasi untuk operasi Q-switched dan, jika digabungkan dengan amplifier serat, mampu menghasilkan daya rata-rata yang sangat tinggi.
Peralihan Q-Aktif vs. Pasif: Peralihan Q-aktif biasanya menggabungkan modulator optik-akustik dalam rongga resonansi untuk secara aktif memodulasi kehilangan rongga. Didorong oleh sinyal RF, modulator akustik-optik menyebabkan berkas cahaya keluar dari rongga resonansi melalui difraksi-orde pertama, sehingga menimbulkan kerugian yang signifikan. Pulsa dihasilkan ketika sinyal RF dimatikan sejenak. Untuk mencapai tingkat pengulangan yang tinggi, media penguatan memerlukan pemompaan terus-menerus sementara sakelar Q-dipicu secara berulang-ulang. Sebaliknya, untuk mendapatkan energi pulsa yang maksimal, diperlukan pemompaan berdenyut (seperti pemompaan lampu flash) yang dikombinasikan dengan tingkat pengulangan yang rendah.
Peralihan Q-pasif menggunakan penyerap jenuh sebagai pengganti modulator aktif. Misalnya, laser Nd:YAG dapat memanfaatkan kristal Cr⁴⁺:YAG sebagai penyerap jenuh. Meskipun kristal penyerap jenuh lainnya dapat dipilih untuk panjang gelombang yang berbeda, Cermin Penyerap Saturasi Semikonduktor (SESAM) cocok untuk berbagai panjang gelombang pengoperasian.
