Die Forschungsaktivitäten innerhalb der LSO sind breit aufgestellt und eng mit der Forschung des Exzellenzclusters PhoenixD verbunden. Beteiligt sind die wissenschaftlichen Disziplinen Physik, Maschinenbau, Chemie, Elektrotechnik, Mathematik und Informatik. Die in der LSO adressierten Forschungsgebiete sind somit sehr vielfältig.