CO2气体放电激光器在10.6微米波长处能产生千瓦连续波激光输出，用旋转反射镜对激光腔进行Q调制后，甚至能产生更高的功率。旋转反射镜Q开关CO2激光器的实验研究表明，脉冲的结构包括二个强尖峰，脉冲持续期随气体压力的增大而减短。这种性质是碰撞引起的迟豫过程的反映。这过程相当迅速，在旋转反射镜的准直期间，它就能改变激光的反转状态。由于脉冲持续期与压力有关，在致热碰撞不致耗尽反转的最高压力（约20托）下可获得最大的Q开关功率。为了获得大于10⁵瓦的峰值功率，要求长的激光放电，但困难在于在很长的腔长度上不易维持精确的反射镜准直。而且，从实验观察到，振荡器长度增大时，脉冲持续期增加，从而限制了从长的CO2激光振荡器中可能获得的峰值功率。为避免这些问题，已采用振荡器一放大器系统进行实验。从1米振荡器、5米放大器的CO2激光器已能获得120千瓦的峰值输出。