El camí òptic extern d'una màquina de tall làser utilitza principalment un sistema de recorregut òptic volador. El raig làser emès pel generador làser passa a través dels miralls 1, 2 i 3 fins a la lent d'enfocament del capçal de tall, on s'enfoca per formar una taca a la superfície del material a processar. El mirall 1 està fixat al cos de la màquina; el mirall 2 de la travessa es mou en l'eix x- juntament amb la travessa; i el mirall 3 de l'eix z-es mou a l'eix -y juntament amb l'eix z-. Com es pot veure al diagrama, durant el procés de tall, la longitud del camí òptic canvia constantment a mesura que el feix transversal es mou en l'eix x-i la part de l'eix z- es mou a l'eix y-.
Actualment, a causa dels costos de fabricació i altres factors, els raigs làser emesos pels generadors làser civils tenen un cert angle de divergència i són "cònics". Quan l'alçada del "con" canvia (equivalent a un canvi en la longitud del camí òptic de la màquina de tall làser), l'àrea de la secció transversal-del feix a la superfície de la lent d'enfocament també canvia en conseqüència. A més, la llum té propietats ondulatòries, per tant, la difracció és inevitable. La difracció fa que el feix s'estengui lateralment durant la propagació. Aquest fenomen existeix en tots els sistemes òptics i determina els límits teòrics de rendiment d'aquests sistemes. A causa de la forma cònica d'un feix gaussià i la difracció de les ones de llum, el diàmetre del feix que actua sobre la superfície de la lent canvia constantment a mesura que varia la longitud del camí òptic. Això provoca canvis en la mida focal i la profunditat, però té poc impacte en la posició focal. Si la mida focal i la profunditat canvien durant el processament continu, inevitablement tindrà un impacte significatiu en el procés. Per exemple, pot provocar amplades de tall inconsistents, tall incomplet amb la mateixa potència de tall o fins i tot ablació del material.
