一种用于激光加工机的飞行光学聚焦特性控制系统，其特征是在激光加工机的光路上依次设置的凸面变形镜、凹面变形镜、聚焦镜及其控制系统组成，该凸面变形镜、凹面变形镜和聚焦镜被组合在一个运动系统中，所述的控制系统包括计算机、步进电机、控制块和压力系统，该运动系统由计算机通过步进电机的步长控制所述的运动系统的运动；另一方面该计算机经一控制块通过一压力系统制所述的凸面变形镜和凹面变形镜的曲率半径，实时控制长距离激光加工中的实际焦距和焦斑大小。本发明可以克服超大超重工件的激光加工中由于聚焦镜移动引起的高斯激光光束聚焦特性变化。