和NIF 類(lèi)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(guò)釹玻璃構(gòu)成的預(yù)放大器，輸出能量達(dá)到焦耳量級(jí)，隨后分成多束激光，注入由更大口徑釹玻璃構(gòu)成的主放大器，LMJ 有22 個(gè)主放大鏈，每個(gè)放大鏈條包括8 路激光束。LMJ 采用了NIF 的四程放大技術(shù)，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(dǎo)至終端光學(xué)元件，使用非線性晶體將紅外光轉(zhuǎn)換為紫外光后進(jìn)入靶室，同時(shí)作用在針狀的靶丸上，所有的激光束共有1.5MJ 的能量，相當(dāng)于以140 公里/小時(shí)的速度行進(jìn)的2 噸重的卡車(chē)攜帶的動(dòng)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(gè)主放大鏈條。但CEA 的核武器研究負(fù)責(zé)人Fran.ois Geleznikoff 說(shuō)：“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(shí)驗(yàn)。”另外，LMJ 以每年完成兩個(gè)鏈條(共16 束激光)的速度推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)，預(yù)計(jì)10 年左右完成。到那時(shí)，每年可以用20%的機(jī)時(shí)進(jìn)行激光聚變能研究。法國(guó)theUniversity of Bordeaux 的等離子物理專(zhuān)家Dimitri Batani 說(shuō)：“如果每年進(jìn)行50 發(fā)次的物理實(shí)驗(yàn)，我們可以深入進(jìn)行激光聚變能研究。”

　　LMJ 項(xiàng)目與NIF 典型差別在于在LMJ 的裝置中增加了單獨(dú)一路激光PETawattAquitaine Laser (PETAL)，其能量為3.5kJ，脈寬為ps 量級(jí)，脈沖的功率達(dá)到幾個(gè)拍瓦，較LMJ 裝置ns 脈沖輸出光束高100 倍。PETAL 脈沖僅從一個(gè)方向輻照靶丸，時(shí)間與激光主脈沖同步，在實(shí)驗(yàn)中可以提供瞬時(shí)的高功率用于點(diǎn)火觸發(fā)或者作為頻閃光束用于成像診斷。

　　組合PETAL 和LMJ 的實(shí)驗(yàn)條件，可以模擬星際空間環(huán)境。研究人員可以使用如此強(qiáng)的激光去加速質(zhì)子，做用于腫瘤治療的緊湊型加速器。對(duì)于激光聚變研究的科學(xué)家而言，最令人期待的是超短超強(qiáng)脈沖觸發(fā)聚變反應(yīng)的功能。

　　對(duì)于聚變能研究而言，其核心問(wèn)題為靶丸設(shè)計(jì)，該靶丸包含用于聚變反應(yīng)的氘氚材料，靶丸放置在靶室中心，激光輻照靶丸時(shí)可以產(chǎn)生引起靶丸外圍燒蝕層材料燒蝕，其反作用力推動(dòng)靶丸壓縮至100 倍的鉛密度及1 億度的高溫，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。

　　對(duì)于NIF 和LMJ 的武器研究人員而言，目前采用了簡(jiǎn)介驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)火方式，但靶的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，制作成本高，不適合進(jìn)行激光聚變能應(yīng)用。為此，選擇了直接驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)火方式，可以避免紫外光向X 光轉(zhuǎn)換過(guò)程能量損失及降低靶設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。為了獲得對(duì)稱(chēng)壓縮，需要延長(zhǎng)靶壓縮時(shí)間，此時(shí)很難獲得足夠的能量實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，因此需要額外的激光輻照進(jìn)行觸發(fā)，此類(lèi)點(diǎn)火方式為快點(diǎn)火。Osaka University 首先進(jìn)行了快點(diǎn)火的嘗試。

　　最近低功率實(shí)驗(yàn)表明，PETAL 的能量達(dá)不到快點(diǎn)火的要求。University of Rochester 首先嘗試了沖擊點(diǎn)火，首先使用主激光脈沖進(jìn)行靶丸壓縮，在脈沖后沿，提升激光的功率生成沖擊脈沖，當(dāng)沖擊脈沖達(dá)到靶丸中心時(shí)，瞬時(shí)沖擊觸發(fā)了反應(yīng)。

　　Rutherford Appleton Laboratory實(shí)驗(yàn)室Central Laser Facility的聚變專(zhuān)家及HiPER的負(fù)責(zé)人Chris Edwards評(píng)價(jià)說(shuō)：“Omega裝置的實(shí)驗(yàn)確實(shí)令人鼓舞，沖擊點(diǎn)火的要求比快點(diǎn)火要低一些。”