和NIF 類似，LMJ 的種子脈沖激光為1053nm 的紅外激光，能量在nJ 水平，脈寬在ns 水平，隨后通過釹玻璃構成的預放大器，輸出能量達到焦耳量級，隨后分成多束激光，注入由更大口徑釹玻璃構成的主放大器，LMJ 有22 個主放大鏈，每個放大鏈條包括8 路激光束。LMJ 采用了NIF 的四程放大技術，將輸入能量放大約20，000 倍。然后采用放大器編組將176 激光束引導至終端光學元件，使用非線性晶體將紅外光轉換為紫外光后進入靶室，同時作用在針狀的靶丸上，所有的激光束共有1.5MJ 的能量，相當于以140 公里/小時的速度行進的2 噸重的卡車攜帶的動能。NIF 裝置可以放出1.8MJ 的能量。
由于受到資金的制約，目前僅完成一個主放大鏈條。但CEA 的核武器研究負責人Fran.ois Geleznikoff 說：“不需要所有激光，目前的8 束激光同樣可以做一系列物理實驗。”另外，LMJ 以每年完成兩個鏈條(共16 束激光)的速度推進項目建設，預計10 年左右完成。到那時，每年可以用20%的機時進行激光聚變能研究。法國theUniversity of Bordeaux 的等離子物理專家Dimitri Batani 說：“如果每年進行50 發次的物理實驗，我們可以深入進行激光聚變能研究。”
LMJ 項目與NIF 典型差別在于在LMJ 的裝置中增加了單獨一路激光PETawattAquitaine Laser (PETAL)，其能量為3.5kJ，脈寬為ps 量級，脈沖的功率達到幾個拍瓦，較LMJ 裝置ns 脈沖輸出光束高100 倍。PETAL 脈沖僅從一個方向輻照靶丸，時間與激光主脈沖同步，在實驗中可以提供瞬時的高功率用于點火觸發或者作為頻閃光束用于成像診斷。
組合PETAL 和LMJ 的實驗條件，可以模擬星際空間環境。研究人員可以使用如此強的激光去加速質子，做用于腫瘤治療的緊湊型加速器。對于激光聚變研究的科學家而言，最令人期待的是超短超強脈沖觸發聚變反應的功能。
對于聚變能研究而言，其核心問題為靶丸設計，該靶丸包含用于聚變反應的氘氚材料，靶丸放置在靶室中心，激光輻照靶丸時可以產生引起靶丸外圍燒蝕層材料燒蝕，其反作用力推動靶丸壓縮至100 倍的鉛密度及1 億度的高溫，從而實現點火。
對于NIF 和LMJ 的武器研究人員而言，目前采用了簡介驅動的點火方式，但靶的設計非常復雜，制作成本高，不適合進行激光聚變能應用。為此，選擇了直接驅動的點火方式，可以避免紫外光向X 光轉換過程能量損失及降低靶設計的復雜性。為了獲得對稱壓縮，需要延長靶壓縮時間，此時很難獲得足夠的能量實現點火，因此需要額外的激光輻照進行觸發，此類點火方式為快點火。Osaka University 首先進行了快點火的嘗試。
最近低功率實驗表明，PETAL 的能量達不到快點火的要求。University of Rochester 首先嘗試了沖擊點火，首先使用主激光脈沖進行靶丸壓縮，在脈沖后沿，提升激光的功率生成沖擊脈沖，當沖擊脈沖達到靶丸中心時，瞬時沖擊觸發了反應。
Rutherford Appleton Laboratory實驗室Central Laser Facility的聚變專家及HiPER的負責人Chris Edwards評價說：“Omega裝置的實驗確實令人鼓舞，沖擊點火的要求比快點火要低一些。”
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