Un laser care încorporează comutarea Q operează cu impulsuri de energie luminoasă, mai degrabă decât cu un fascicul continuu. Intensitatea fiecărui impuls este extrem de mare în comparație cu un fascicul care este emis în mod constant. Cunoscut și sub denumirea de formare a pulsului gigant, procesul creează impulsuri repetate atunci când laserul este declanșat. Un laser Q-switch are un dispozitiv intern care afectează direct performanța rezonatorului optic al laserului, modificându-i factorul de calitate sau factorul Q. Evaluând această variabilă, operatorii laser pot ști cât de mult feedback de lumină apare între mediul de câștig al laserului și rezonator, pentru a controla exploziile scurte și puternice de energie laser.
În comutarea Q, energia se acumulează în mediul de câștig al laserului înainte de a fi eliberată. Feedback-ul de la rezonatorul laser este împiedicat în această etapă, iar energia este stocată în mediul de câștig până la atingerea unui nivel de saturație. Combinat cu amplificarea optică, acest proces crește intensitatea luminii atât de repede încât energia stocată este eliberată și consumată aproape imediat.
În interiorul laserului, un Q-switch poate fi un obturator mecanic, o oglindă rotativă sau un modulator optic. Poate fi, de asemenea, sub forma unui material absorbant saturabil, ca în cazul unui laser pasiv cu comutare Q. Laserele Q-switching de acest tip pot include, de asemenea, un cristal sau o oglindă absorbantă saturabilă cu semiconductor. Un laser Q-switch impulsează în general lumina în rafale de două nanosecunde o dată. Intensitatea impulsului depinde de capacitatea de stocare a energiei a mediului de câștig și de capacitatea sistemului de a preveni emisiile spontane înainte de acumularea maximă de energie.
Laserele cu fibră și laserele care utilizează cristale și sticlă pot folosi toate comutarea Q. În funcție de tipul de laser și de capacitatea acestuia de a distribui energie, capacitatea comutatorului Q poate varia. Anumite caracteristici laser sau combinații ale acestora pot determina un inginer să ajusteze rata de repetare a pulsului în funcție de nivelul de energie necesar. Durata impulsului generat de dispozitivul de comutare poate fi, de asemenea, necesar să fie configurată, ceea ce poate fi realizat manual cu un laser Q-switching activ.
Aplicațiile pentru laserele Q-switching includ tăierea metalului de către o companie de producție sau lucrările dentare localizate în care exploziile laser rapide, de mare intensitate sunt benefice. În marcarea cu laser, Q-switch-ul trebuie să fie pornit și oprit la intervale specifice care variază în funcție de munca efectuată. Laserele sunt, de asemenea, comutate Q în aplicații medicale, cum ar fi chirurgia plastică și îndepărtarea tatuajelor.