這是通過改變激光共振腔Q值，提高激光器輸出功率和壓縮激光脈沖寬度的技術(shù)。

共振腔的Q值（也稱腔的品質(zhì)因子）是描述激光器共振腔髓損耗大小的量。光學(xué)損耗低的腔，其Q值高。

Q值定義：Q＝２πν腔內(nèi)存儲的能量／每秒損失的能量

當泵浦源向激光器工作物質(zhì)輸入的能量（功率）達到振蕩閾值時，激光器便產(chǎn)生激光振蕩。如果泵浦源繼續(xù)泵浦，維持激光器在閾值以上，它就連續(xù)輸出激光。激光振蕩閾值與共振腔的光學(xué)損耗（Ｑ值）有關(guān)。如果激光器的工作物質(zhì)在受泵浦的期間，讓共振腔的Ｑ值保持很低，則激光器因振蕩閾值很高而不能發(fā)生激光振蕩，大量的泵浦能量繼續(xù)存在工作物質(zhì)內(nèi)。當工作物質(zhì)已“吸飽”能量時，突然升高Ｑ值，相應(yīng)地，激光振蕩閾值也突然降低，在閾值之上那部分儲存能量便在短時間內(nèi)發(fā)射出來，形成功率很高的激光脈沖。用這個方法得到的能量雖然比自由振蕩時得到的激光能量低一個數(shù)量級，但是，自由振蕩激光器輸出的脈沖寬度是毫秒級，而采用Ｑ開關(guān)后得到的激光脈沖寬度是幾十納秒量級。使激光器輸出功率增加10⁴倍達到10⁵~10⁶KW。

有兩種Ｑ開關(guān)，一種是被動Ｑ開關(guān)，一種是主動Ｑ開關(guān)。

被動Ｑ開關(guān)是由激光器本身完成Ｑ值的變化的。主動Ｑ開關(guān)是由外部機械或電子信號使Ｑ值的變化的。常用的Ｑ開關(guān)有：

１、可飽和吸收體Ｑ開關(guān)：這是屬于被動Ｑ開關(guān)。在共振腔內(nèi)放可飽和吸收染料盒、色心晶體等。它們對腔內(nèi)的激光透過率是光強的函數(shù)，在開始時，共振腔內(nèi)的受激輻射強度低，它們對光輻射的吸收率大，即共振腔的Ｑ值很低；當工作物質(zhì)被充分泵浦而達到激光振蕩閾值時，它們發(fā)生飽和吸收，透過率上升到近100％，共振腔的Ｑ值也隨即突然升高到很高的數(shù)值。
 

２、電光Ｑ開關(guān)：這是主動Ｑ開關(guān)。在共振腔內(nèi)放電光元件和偏振分析器。當給電光元件加上外電場時會使通過的激光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，由此可控制光束通過分析器的透過率。共振腔的Ｑ值與分析器的透過率有關(guān)?，F(xiàn)在最常見的電光元件是克爾盒和普克爾盒。

３、機械Ｑ開關(guān)：這是主動Ｑ開關(guān)。用馬達帶動共振腔的一塊反射鏡高速旋轉(zhuǎn)，當旋轉(zhuǎn)的鏡子轉(zhuǎn)到與共振腔另一面反射鏡精確平行的位置時，腔的Ｑ值最高，其它位置都比較低，反射鏡的轉(zhuǎn)動必須與閃光燈的觸發(fā)同步，使兩塊反射鏡達到平行時，工作物質(zhì)已得到充分的泵浦。這種Ｑ開關(guān)的主要優(yōu)點是重復(fù)性好，主要缺點是容易產(chǎn)生噪聲。