本实用新型属于光学设计领域，公开了一种激光变径旋切孔加工光学系统，该系统具有旋转轴，并包括依次沿光路设置的以下光学元件：激光束单方向压缩组件，用于诱导激光倾斜角的单片楔形镜(7)，聚焦镜(8)，以及由两片楔角相同的楔形镜构成的、且用于调节聚焦光斑偏移量的第二楔形镜组。本实用新型通过对系统中各组件的组成及各个组件之间的相互配合工作关系等进行改进，可实现大范围独立调节激光焦点离光轴量，进而可实现所需的孔径，并可补偿激光聚焦光斑离光轴倾斜后因慧差而引起的聚焦光斑畸变，实现加工效果优良的激光变径旋切孔加工工艺；此外，该系统还可进一步独立调节激光倾斜角，调节锥度，实现变锥变径两方面的独立调节。