La commutació Q-és un mètode per generar radiació làser d'alta-intensitat i pols curt-; el seu principi de funcionament fonamental és el següent: primer, el medi de guany es bombeja òpticament, però la cavitat ressonant es manté a un nivell de pèrdua-alt (és a dir, un factor Q- baix); en conseqüència, l'energia no es pot extreure en forma de llum làser. Els mètodes utilitzats per modular aquesta pèrdua es poden classificar a grans trets com a actius o passius. Posteriorment, la pèrdua dins de la cavitat ressonant es redueix bruscament. En aquest punt, el guany supera significativament la pèrdua de la cavitat, fent que la potència intracavitat creixi de manera exponencial-normalment començant a partir de la dèbil fluorescència del mitjà de guany-fins que el guany es satura i la potència comença a decaure de nou.
La generació d'aquest pols de llum permet l'extracció de la gran majoria de l'energia emmagatzemada dins del medi de guany. Per aconseguir altes energies de pols, el medi de guany ha de posseir la capacitat d'emmagatzemar energia substancial; això requereix una llarga vida-de l'estat superior, una alta densitat d'ions o àtoms actius- làser i una eficiència de guany que no sigui excessivament alta. Aquest darrer requisit és d'una importància crítica; en cas contrari, l'emissió espontània amplificada (ASE) limitaria l'emmagatzematge d'energia, la qual cosa requeriria una pèrdua de cavitat inicial extremadament alta per evitar l'oscil·lació prematura del làser. Els mitjans de guany més utilitzats per als làsers Q-commutats són els cristalls i vidres dopats-terra-rars; en conseqüència, els làsers-sòlids representen el tipus de sistema Q-commutat més prevalent. No obstant això, els làsers de fibra també es poden configurar per a un funcionament Q-commutat i, quan es combinen amb amplificadors de fibra, són capaços d'oferir una potència mitjana excepcionalment alta.
Commutació Q-activa versus passiva: la commutació Q-activa normalment incorpora un modulador acústic-òptic dins de la cavitat ressonant per modular activament les pèrdues de cavitat. Impulsat per un senyal de RF, el modulador acústic-òptic fa que el feix de llum surti de la cavitat ressonant mitjançant una difracció de primer-ordre, introduint així una pèrdua important. Es genera un pols quan el senyal de RF s'apaga momentàniament. Per aconseguir una taxa de repetició elevada, el mitjà de guany requereix un bombeig continu mentre l'interruptor Q-s'activa repetidament. Per contra, per obtenir la màxima energia de pols, es requereix un bombeig polsat (com el bombeig amb llum flash) combinat amb una baixa taxa de repetició.
La commutació Q-passiva utilitza un absorbidor saturable en lloc d'un modulador actiu. Per exemple, un làser Nd:YAG pot utilitzar un cristall Cr⁴⁺:YAG com a absorbent saturable. Si bé es poden seleccionar altres cristalls absorbents saturables per a diferents longituds d'ona, un mirall d'absorció saturable de semiconductors (SESAM) és adequat per a una àmplia gamma de longituds d'ona operatives.
