Per aumentare l'efficienza di produzione della luce laser rispetto ai sistemi attuali, NIF e Megajoule utilizzeranno un sistema di passaggio quadruplo attraverso gli amplificatori (si veda la figura). L' impulso iniziale di un unico oscillatore e' amplificato da una serie di catene, ognuna costituita da molti elementi concettualmente analoghi. Flash pompano delle barre di vetro drogato al Nd che emettono luce laser infrarossa a 1.053 micron che sara' amplificata in 18 amplificatori, ognuno costituito da una fetta di vetro al fosfato drogato con neodimio, della dimensione di 40 per 80 cm ed illuminata a sua volta da potenti flash.

Due cristalli di KDP posti uno dopo l'altro convertono 70% dell'energia in luce ultravioletta alla lunghezza d'onda di 0.35 micron. A questa lunghezza d'onda infatti la compressione dei bersagli termonucleari avviene in modo molto piu' efficiente. In totale ci saranno circa 200 fasci laser di questo tipo, ognuno lungo 200 m, per produrre in totale 2 MJ di energia in impulsi di pochi miliardesimi di secondo. I fasci saranno focalizzati al centro di una cameria di reazione, su un piccolo bersaglio termonucleare, contenente una sferetta cava di deuterio e trizio, di circa 1 mm di raggio. La combustione nucleare di tale bersaglio dovrebbe produrre circa 20 MJ di energia.