Внешний оптический путь станка для лазерной резки в основном использует систему летающего оптического пути. Лазерный луч, испускаемый лазерным генератором, проходит через зеркала 1, 2 и 3 к фокусирующей линзе режущей головки, где фокусируется, образуя пятно на поверхности обрабатываемого материала. Зеркало 1 закреплено на корпусе машины; зеркало 2 на перекладине перемещается по оси x- вместе с перекладиной; а зеркало 3 по оси z- перемещается по оси y- вместе с осью z-. Как видно из диаграммы, в процессе резки длина оптического пути постоянно меняется по мере перемещения перекладины по оси x-, а часть оси z- — по оси y-.
В настоящее время из-за производственных затрат и других факторов лазерные лучи, излучаемые гражданскими лазерными генераторами, имеют определенный угол расхождения и являются «коническими». При изменении высоты «конуса» (эквивалентно изменению длины оптического пути станка лазерной резки) соответствующим образом изменяется и площадь поперечного сечения луча на поверхности фокусирующей линзы. Кроме того, свет обладает волновыми свойствами, поэтому дифракция неизбежна. Дифракция заставляет луч распространяться вбок во время распространения. Это явление существует во всех оптических системах и определяет теоретические пределы производительности этих систем. Из-за конической формы гауссова луча и дифракции световых волн диаметр луча, действующего на поверхность линзы, постоянно меняется при изменении длины оптического пути. Это вызывает изменения размера и глубины фокуса, но мало влияет на положение фокуса. Если размер фокуса и глубина изменяются во время непрерывной обработки, это неизбежно окажет существенное влияние на процесс. Например, это может привести к неравномерной ширине пропила, неполному резанию при одинаковой мощности резания или даже к абляции материала.
