Lāzergriešanas mašīnas ārējais optiskais ceļš galvenokārt izmanto lidojošu optisko ceļu sistēmu. Lāzera ģeneratora izstarotais lāzera stars caur spoguļiem 1, 2 un 3 nonāk fokusēšanas lēcā uz griešanas galviņas, kur tas tiek fokusēts, veidojot plankumu uz apstrādājamā materiāla virsmas. Spogulis 1 ir piestiprināts pie mašīnas korpusa; spogulis 2 uz šķērssijas pārvietojas pa x-asi kopā ar šķērssiju; un spogulis 3 uz z-ass pārvietojas pa y-asi kopā ar z-asi. Kā redzams diagrammā, griešanas procesa laikā optiskā ceļa garums pastāvīgi mainās, šķērssijai pārvietojoties pa x-asi un z-ass daļai pārvietojoties pa y-asi.
Pašlaik ražošanas izmaksu un citu faktoru dēļ civilo lāzerģeneratoru izstarotajiem lāzera stariem ir noteikts novirzes leņķis un tie ir "koniski". Mainoties "konusa" augstumam (atbilstoši lāzergriešanas mašīnas optiskā ceļa garuma izmaiņām), attiecīgi mainās arī stara šķērsgriezuma laukums uz fokusēšanas lēcas virsmas. Turklāt gaismai ir viļņu īpašības, tāpēc difrakcija ir neizbēgama. Difrakcijas dēļ stars izplatās uz sāniem izplatīšanās laikā. Šī parādība pastāv visās optiskajās sistēmās un nosaka šo sistēmu teorētiskās veiktspējas robežas. Gausa staru kūļa koniskās formas un gaismas viļņu difrakcijas dēļ staru kūļa diametrs, kas iedarbojas uz lēcas virsmu, pastāvīgi mainās, mainoties optiskā ceļa garumam. Tas izraisa izmaiņas fokusa lielumā un dziļumā, bet maz ietekmē fokusa stāvokli. Ja nepārtrauktas apstrādes laikā mainās fokusa izmērs un dziļums, tas neizbēgami būtiski ietekmēs procesu. Piemēram, tas var izraisīt nevienmērīgu izgriezuma platumu, nepilnīgu griešanu ar tādu pašu griešanas jaudu vai pat materiāla ablāciju.
