Външният оптичен път на машина за лазерно рязане използва предимно система за летящ оптичен път. Лазерният лъч, излъчван от лазерния генератор, преминава през огледала 1, 2 и 3 към фокусиращата леща на режещата глава, където се фокусира, за да образува петно върху повърхността на материала, който ще се обработва. Огледало 1 е фиксирано към тялото на машината; огледало 2 на напречната греда се движи по оста x- заедно с напречната греда; и огледало 3 по оста z- се движи по оста y- заедно с оста z-. Както може да се види от диаграмата, по време на процеса на рязане дължината на оптичния път постоянно се променя, тъй като напречната греда се движи по оста x- и частта по оста z- се движи по оста y-.
Понастоящем, поради производствените разходи и други фактори, лазерните лъчи, излъчвани от цивилни лазерни генератори, имат определен ъгъл на отклонение и са "конични". Когато височината на „конуса“ се промени (еквивалентно на промяна в дължината на оптичния път на машината за лазерно рязане), площта на напречното-сечение на лъча върху повърхността на фокусиращата леща също се променя съответно. Освен това светлината има вълнови свойства, следователно дифракцията е неизбежна. Дифракцията кара лъча да се разпространява странично по време на разпространение. Това явление съществува във всички оптични системи и определя теоретичните граници на ефективността на тези системи. Поради коничната форма на гаусовия лъч и дифракцията на светлинните вълни, диаметърът на лъча, действащ върху повърхността на лещата, постоянно се променя, тъй като дължината на оптичния път варира. Това причинява промени в размера и дълбочината на фокуса, но има малко влияние върху позицията на фокуса. Ако размерът и дълбочината на фокуса се променят по време на непрекъсната обработка, това неизбежно ще окаже значително влияние върху процеса. Например, това може да причини непоследователна ширина на прореза, непълно рязане при същата мощност на рязане или дори аблация на материала.
