Het externe optische pad van een lasersnijmachine maakt voornamelijk gebruik van een vliegend optisch padsysteem. De door de lasergenerator uitgezonden laserstraal gaat door de spiegels 1, 2 en 3 naar de focusseringslens op de snijkop, waar hij wordt gefocusseerd om een vlek te vormen op het oppervlak van het te bewerken materiaal. Spiegel 1 is bevestigd aan de machinebehuizing; spiegel 2 op de dwarsbalk beweegt in de x--as mee met de dwarsbalk; en spiegel 3 op de z--as beweegt in de y--as samen met de z--as. Zoals uit het diagram blijkt, verandert tijdens het snijproces de lengte van het optische pad voortdurend terwijl de dwarsbalk in de x--as beweegt en het z--asgedeelte in de y--as beweegt.
Momenteel hebben de laserstralen die worden uitgezonden door civiele lasergeneratoren, vanwege productiekosten en andere factoren, een bepaalde divergentiehoek en zijn ze "conisch". Wanneer de hoogte van de "kegel" verandert (equivalent aan een verandering in de optische padlengte van de lasersnijmachine), verandert ook het dwarsdoorsnedeoppervlak van de straal op het focusseringslensoppervlak dienovereenkomstig. Bovendien heeft licht golfeigenschappen, waardoor diffractie onvermijdelijk is. Diffractie zorgt ervoor dat de straal zich tijdens de voortplanting lateraal verspreidt. Dit fenomeen komt voor in alle optische systemen en bepaalt de theoretische prestatielimieten van deze systemen. Als gevolg van de conische vorm van een Gauss-bundel en de diffractie van lichtgolven verandert de diameter van de bundel die op het lensoppervlak inwerkt voortdurend naarmate de optische weglengte varieert. Dit veroorzaakt veranderingen in de brandpuntsgrootte en diepte, maar heeft weinig invloed op de brandpuntspositie. Als de brandpuntsgrootte en diepte veranderen tijdens continue verwerking, zal dit onvermijdelijk een aanzienlijke impact hebben op het proces. Het kan bijvoorbeeld inconsistente snijbreedtes, onvolledig snijden met hetzelfde snijvermogen of zelfs ablatie van het materiaal veroorzaken.
