Laluan optik luaran mesin pemotong laser terutamanya menggunakan sistem laluan optik terbang. Pancaran laser yang dipancarkan daripada penjana laser melalui cermin 1, 2, dan 3 ke kanta pemfokus pada kepala pemotong, di mana ia difokuskan untuk membentuk titik pada permukaan bahan yang akan diproses. Cermin 1 dipasang pada badan mesin; cermin 2 pada rasuk silang bergerak dalam paksi -x bersama-sama dengan rasuk silang; dan cermin 3 pada paksi-z bergerak dalam paksi-y bersama-sama dengan paksi-z. Seperti yang dapat dilihat daripada rajah, semasa proses pemotongan, panjang laluan optik sentiasa berubah apabila rasuk silang bergerak dalam paksi-x dan bahagian paksi-z bergerak dalam paksi-y.
Pada masa ini, disebabkan kos pembuatan dan faktor lain, pancaran laser yang dipancarkan oleh penjana laser awam mempunyai sudut perbezaan tertentu dan "kon." Apabila ketinggian "kon" berubah (bersamaan dengan perubahan dalam panjang laluan optik mesin pemotong laser), -luas keratan rentas rasuk pada permukaan kanta memfokus juga berubah dengan sewajarnya. Tambahan pula, cahaya mempunyai sifat gelombang, oleh itu, pembelauan tidak dapat dielakkan. Difraksi menyebabkan rasuk merebak ke sisi semasa perambatan. Fenomena ini wujud dalam semua sistem optik dan menentukan had prestasi teori bagi sistem ini. Disebabkan oleh bentuk kon bagi rasuk Gaussian dan pembelauan gelombang cahaya, diameter rasuk yang bertindak pada permukaan kanta sentiasa berubah apabila panjang laluan optik berubah-ubah. Ini menyebabkan perubahan dalam saiz fokus dan kedalaman, tetapi mempunyai sedikit kesan pada kedudukan fokus. Jika saiz fokus dan kedalaman berubah semasa pemprosesan berterusan, ia pasti akan memberi kesan yang ketara ke atas proses tersebut. Sebagai contoh, ia boleh menyebabkan lebar kerf tidak konsisten, pemotongan tidak lengkap pada kuasa pemotongan yang sama, atau ablasi bahan.
