这是通过改变激光器共振腔Q值，提高激光器输出功率和压缩激光脉冲宽度的技术．共振腔的Q值（也称腔的品质因子）是描述激光器共振腔光学损耗大小的量．光学损耗低的腔，其Q值高．共振腔的Q值由下式计算

当泵浦源向激光器工作物质输入的能量（功率）达到振荡阈值时，激光器便产生激光振荡，输出激光．如果泵浦源继续泵浦，维持激光器在阈值以上，它就连续输出激光．激光振荡阈值与共振腔的光学损耗，亦即与共振腔的Q值有关．如果激光器的工作物质在受泵浦的期间，让共振腔的Q值保持很低，则激光器因振荡阈值很高而不能发生激光振荡，大量的泵浦能量继续存在工作物质内．当工作物质已“吸饱”泵浦能量时，突然升高共振腔的Q值，相应地，激光振荡阈值也突然降低，在阈值之上那部分储存能量便在短时间内发射出来，形成功率很高的激光脉冲．用这个办法得到的激光能量虽然比自由振荡（即不加Q开关）时得到的激光能量低一个数量级，但是，自由振荡激光器输出的光脉冲宽度是毫秒量级，而采用Q开关后得到的激光脉冲宽度大大缩窄，是几十纳秒量级．总的来说，还是使激光器输出功率净增加10⁴到10⁵倍，达几百兆瓦到几千兆瓦．

    实施共振腔Q值突变的方法（也称Q开关）基本上有两种：被动法（被动Q开关）和主动法（主动Q开关）．前者是靠激光器本身完成共振腔Q值的变化，后者是由外部机械或电子学信号使共振腔Q值发生变化．两种方法都要求共振腔Q值变化迅速，变化幅度大．假定Q值变化速度缓慢，储存在共振腔内的能量将以宽脉冲形式释放出来，结果是降低了激光功率水平，Q值变化幅度太小，实际可转化为激光的能量数额也小．