激光切割的優(yōu)勢之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比，所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小，以便產(chǎn)生一窄的切縫；同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小，焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺，透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割工業(yè)應(yīng)用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼，焦深為焦距的+2%范圍內(nèi)，即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素，原則上<6mm的金屬材料，焦點(diǎn)在表面上；>6mm的碳鋼，焦點(diǎn)在表面之上；>6mm的不銹鋼，焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。 

　　在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡便方法有三種： 

　　(1)打印法：使切割頭從上往下運(yùn)動，在塑料板上進(jìn)行激光束打印，打印直徑最小處為焦點(diǎn)。(2)斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為焦點(diǎn)。(3)藍(lán)色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈沖激光打在不銹鋼板上，使切割頭從上往下運(yùn)動，直至藍(lán)色火花最大處為焦點(diǎn)。 

　　對于飛行光路的切割機(jī)，由于光束發(fā)散角，切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)光程長短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化，國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用： 

　　(1)平行光管。這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理，擴(kuò)束后的光束直徑變大，發(fā)散角變小，使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。(2)在切割頭上增加一獨(dú)立的移動透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離(stand off)的Z軸是兩個(gè)相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺移動或光軸移動時(shí)，光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時(shí)移動，使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)加工區(qū)域內(nèi)保持一致。