Laser koji uključuje Q-switching radi s impulsima svjetlosne energije, a ne kontinuiranim snopom. Intenzitet svakog impulsa je izuzetno visok u usporedbi sa zrakom koja se emitira neprestano. Također poznat kao formiranje divovskih impulsa, proces stvara ponovljene impulse kada se ispali laser. Q-switch laser ima unutarnji uređaj koji izravno utječe na performanse laserskog optičkog rezonatora, mijenjajući njegov faktor kvalitete ili Q faktor. Procjenom ove varijable, laserski operateri mogu znati koliko se svjetlosna povratna sprega javlja između medija za pojačanje lasera i rezonatora, kako bi kontrolirali kratke, snažne praske laserske energije.
U Q-switchingu, energija se nakuplja u mediju za pojačanje lasera prije nego što se oslobodi. Povratna informacija od laserskog rezonatora je spriječena u ovoj fazi, a energija se pohranjuje u mediju za pojačanje dok se ne postigne razina zasićenja. U kombinaciji s optičkim pojačanjem, ovaj proces povećava intenzitet svjetlosti tako brzo da se pohranjena energija oslobađa i gotovo odmah troši.
Inside the laser, a Q-switch can be a mechanical shutter, a spinning mirror, or an optical modulator. It can also be in the form of a saturable absorber material as in the case of a passive Q-switching laser. The Q-switching lasers of this type can also incorporate a crystal or a semiconductor saturable absorber mirror. A Q-switch laser generally pulses light in bursts of two nanoseconds at a time. The intensity of the pulse depends on the energy storage capacity of the gain medium, and the system’s ability to prevent spontaneous emissions prior to the maximum energy buildup.
Fiber lasers and lasers that utilize crystals and glass can all use Q-switching. Depending on the type of laser and its ability to distribute energy, the ability of the Q-switch can vary. Certain laser characteristics or combinations of them may lead an engineer to adjust the pulse repetition rate according to the required energy level. The duration of the pulse generated by the switching device may also need to be configured, which can be done manually with an active Q-switching laser.
Primjene za lasere s Q-switchingom uključuju rezanje metala od strane proizvodne tvrtke ili lokalizirane stomatološke radove gdje su brzi laserski udari visokog intenziteta korisni. Kod laserskog označavanja Q-prekidač mora biti uključen i isključen u određenim intervalima koji se razlikuju ovisno o radu koji se obavlja. Laseri su također Q-switched u medicinskim primjenama kao što su plastična kirurgija i uklanjanje tetovaža.