钆钪镓石榴石（GSGG）与铬共掺是一种高效率的激光材料。首次利用电光快门元件来提供红宝石激光器的调Q操作。利用可饱和染料吸收剂和有色玻璃（硒和硫化镉的化合物）实现了被动调Q红宝石激光器。近年来，人们对脉冲红宝石激光器染料调Q开关的工作特性进行了研究。然而，由于染料的降解（分解），染料调Q开关的耐久性受到限制，玻璃调Q开关容易损坏。因此，四价铬掺杂钆钪镓石榴石Gd3Sc2Ga3O12 (Cr4+: GSGG)被动调Q红宝石激光器首次提供了高可靠性、耐久性和高效率。
首次利用Cr4+: GSGG为红宝石激光器提供了可饱和吸收调Q开关。常规的单输出脉冲操作（100mj和27ns持续时间），相对于自由运转的红宝石激光操作，效率为25-30%。晶体材料GSGG:Cr3+是目前人们感兴趣的一种宽带、室温激光材料。系统中Cr3+的4T2和2E电子能级之间的微小分离可导致有趣的光谱行为。人们研究了连续波和瞬态发光的温度依赖性，发现它与低温下最低能量2E和4T2近似一致的Cr3+主位模型一致。
Cr4:GSGG晶体在室温下的吸收光谱 高可靠性 高效率 高耐久性 吸收力强且饱和 导热性好参数
发射波长（nm） 1061.2 发射截面 (pm2)a 13 R2-> Y3过渡线宽 (cm-1) 11.5 低浓度(<1017cm-3 )的Nd3+ 荧光寿命（ps） 273-283 使用寿命缩短50％的Nd3+ 浓度（1020 钕离子cm-3） 5 折射率在1064 nm 1.9424 折射率随温度变化dn / dt，（10-6 k-1） 10.9 弹性光学常数 P11 -0.012 ± 0.003 P12 0.019 ± 0.003 P44 -0.0665 ± 0.0013 密度 (g*cm-3) 6.495 热容量 (J*g-1*K-1) 0.4029 导热系数 (W*m-1*K-1) 6 热膨胀 (10-6 K-1) 7.5 泊松比 0.28 杨氏模量（GPa） 210 断裂韧性（MPa） 1.2 抗热应力 (W*m-1)b 660 
应用
Cr4+：GSGG用于红宝石激光器的可饱和吸收体Q开关：
四价铬掺杂钆钪镓石榴石Gd3Sc2Ga3O12 (Cr4 + : GSGG) 被动调Q红宝石激光器首次提供了高可靠性、耐久性和高效率。常规的单输出脉冲操作（100mj和27ns持续时间），相对于自由运转的红宝石激光操作，效率为25-30%。
掺铬激光参考材料Cr:GSGG和ruby的光泵非热非共振折射率变化