Lazerinio pjovimo mašinos išoriniame optiniame kelyje pirmiausia naudojama skraidančiojo optinio kelio sistema. Lazerio generatoriaus skleidžiamas lazerio spindulys pereina per veidrodžius 1, 2 ir 3 į pjovimo galvutės fokusavimo lęšį, kur jis sufokusuojamas, kad apdirbamos medžiagos paviršiuje susidarytų dėmė. Veidrodis 1 pritvirtintas prie mašinos korpuso; veidrodis 2 ant skersinio juda x-ašyje kartu su skersine sija; o veidrodis 3 z-ašyje juda y-ašyje kartu su z-ašiu. Kaip matyti iš diagramos, pjovimo proceso metu optinio kelio ilgis nuolat kinta, kai skersinis sija juda x-ašyje, o z-ašies dalis juda y-ašyje.
Šiuo metu dėl gamybos sąnaudų ir kitų veiksnių civilinių lazerinių generatorių skleidžiami lazerio spinduliai turi tam tikrą divergencijos kampą ir yra „kūginiai“. Pasikeitus „kūgio“ aukščiui (atitinka lazerinio pjovimo mašinos optinio kelio ilgio pokytį), atitinkamai keičiasi ir spindulio skerspjūvio plotas fokusuojančiame lęšio paviršiuje. Be to, šviesa turi banginių savybių, todėl difrakcija yra neišvengiama. Dėl difrakcijos pluoštas plinta į šoną sklidimo metu. Šis reiškinys egzistuoja visose optinėse sistemose ir lemia teorines šių sistemų veikimo ribas. Dėl Gauso pluošto kūginės formos ir šviesos bangų difrakcijos pluošto, veikiančio lęšio paviršių, skersmuo nuolat kinta, nes kinta optinio kelio ilgis. Dėl to keičiasi židinio dydis ir gylis, tačiau židinio padėčiai mažai įtakos turi. Jei nuolatinio apdorojimo metu pasikeis židinio dydis ir gylis, tai neišvengiamai turės didelės įtakos procesui. Pavyzdžiui, dėl to gali atsirasti nevienodo pjūvio pločio, nepilno pjovimo naudojant tą pačią pjovimo galią arba net medžiagos abliaciją.
