激光調Q技術是將激光能量壓縮到寬度極窄的脈沖中，從而使激光光源的峰值功率提高幾個數量級的一種技術。激光調Q技術的基礎是一種特殊的光學元件--快速腔內光開關，一般稱為激光調Q開關或簡稱為Q開關。激光調Q技術的目的是：壓縮脈沖寬度，提高峰值功率。

　　Q值是評定激光器中光學諧振腔質量好壞的指標，一個品質因數。Q值定義=2π×諧振腔內儲存的能量/每震蕩周期損耗的能量。

　　Q值愈高，所需要的泵浦閾值就越低，亦即激光愈容易起振。在一般的脈沖固體激光器中，若不采用特殊的措施，脈沖激光在腔內的振蕩持續時間與光泵脈沖時間(毫秒量級左右)大致相同，因此輸出激光的脈沖功率水平亦總是有限的。

　　如果采用一種特殊的技術，使光泵脈沖開始后相當長一段時間，有意降低共振腔的Q值而不產生激光振蕩，則工作物質內的粒子數反轉程度會不斷通過光泵積累而增大，然后在某一特殊選定的時刻，突然快速增大共振腔的Q值，使腔內迅速發生激光振蕩，積累到較高程度的反轉粒子數能量會集中在很短的時間間隔內快速釋放出來，從而可獲得很窄脈沖寬度和高峰值功率的激光輸出。實現以上目的，最常用的方法是在共振腔內引入一個快速光開關--Q開關，其在光泵脈沖開始后的一段時間內處于“關閉”或“低Q”狀態，此時腔內不能形成振蕩而粒子數反轉不斷得到增強。在粒子數反轉程度達到最大時，腔內Q開關突然處于“接通”或“高Q”狀態，從而在腔內形成瞬時的強激光振蕩，并產生所謂的調Q激光脈沖輸出到腔外。

　　下面分別介紹幾種常用的調Q開關和工作原理。主動調Q一般是有電光晶體調Q，聲光晶體調Q；被動調Q一般有可吸收染料調Q，Cr4：YAG可飽和吸收調Q。

　　電光調Q技術

　　利用晶體的電光效應，在晶體上加一階躍式電壓，調節腔內光子的發射損耗。開始工作時，晶體兩端加一電壓，由于晶體的偏振效應，諧振腔的損耗很大，Q值低，激光不振蕩，激光上能級不斷積累粒子數，Q開光處于關閉狀態。某一特定時刻，突然撤去晶體兩端電壓，諧振腔突變至損耗低，Q值高，Q開關打開，形成巨脈沖激光。典型的Nd：YAG，電光調Q激光器的輸出光脈沖寬度約為納秒級，峰值功率達到數兆瓦至數十兆瓦。適用于脈沖式泵浦激光器。

       聲光調Q技術

　　聲光調Q技術，是利用聲光器件的布拉格衍射原理完成調Q任務。聲光調Q器件，由聲光互作用介質(如熔融石英)和鍵合于其上的換能器所構成。換能器將高頻信號轉換為超聲波。在激光腔內插入聲光調Q器件，可以產生很高的衍射損耗，此時腔內具有很低的Q值，Q開關處于關閉狀態。當激光高能級積累大量粒子數時，撤除超聲波，衍射效應即刻消失，損耗下降，Q開光打開，激光巨脈沖遂即形成。聲光調Q技術用于低增益的激光器，可獲得脈寬幾十納秒，功率幾百千瓦的高頻脈沖。但對高能量激光器的開關能力差，不宜用于高能調Q激光。

　　可飽和吸收染料調Q

　　某些染料媒質具有突變的吸收飽和特點，當波長處于其吸收峰附近入射光信號較弱時，染料媒質對入射光呈現出非常明顯的吸收趨勢(相當于處于“關閉”狀態)；當入射光信號增強到一定程度時，染料媒質對入射光突然呈現出明顯的吸收飽和趨勢(相當于近似透明的“接通”狀態)。利用某些染料的上述特點，可將其置于共振腔內起到調Q開關的作用。光泵脈沖開始后的一段時間，工作物質的初始受激發射信號較弱，染料開關處于關閉狀態。當工作物質粒子數反轉程度達到最大，受激發射光強增大到足以使染料開關處于吸收飽和狀態(或稱為“漂白”狀態)，從而在腔內接通振蕩回路并形成調Q激光輸出。染料調Q開關的優點是裝置簡單、成本低。不足之處是光化學穩定性較差，調Q重復性精度不高。

　　Cr4：YAG可飽和吸收來調Q

　　Cr4：YAG晶體在一定范圍內有較強的可飽和吸收特性，因此可用作特定波段激光器的被動調Q元件。對比于其它被動調Q元件，Cr4：YAG晶體具有吸收截面大、可飽和吸收穩定性好、使用方便的優點，因此很適合半導體泵浦的固體激光器產生被動調Q，同時被動調Q開關對激光器的單縱模也有一定的輔助作用。

　　新的激光調Q技術不斷得到開發和應用，其中包括主動調Q和被動調Q相結合的主被動雙調Q技術、雙被動調Q技術、調Q鎖模技術，調Q技術在半導體泵浦脈沖激光器中的應用，引起了極大的關注。