本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种摆脱重力束缚的光纤双向火头控制系统。该控制系统包括：上、下相对设置的上火头和下火头，上火头和下火头均通入可燃气管道和助燃气管道；可燃气管道和助燃气管道分别单独连接气体流量控制器；下火头和上火头分别通过上、下两个方向对光纤进行加热。本发明提供的控制系统，通过设置上、下火头喷口气体密度的可控调节使得受热光纤摆脱重力束缚的作用，可确保光纤稳定呈水平摆放姿态，有效避免光纤耦合器制作过程中因光纤自身重力产生的光纤弯曲等严重变形现象。火头喷口气体密度的可控调节使得燃烧区内火焰温度相对稳定，保证了受热光纤一直处于在稳定分布的温度场内，进而使得燃烧区内的光纤均匀受热增加了光纤耦合器的耦合效率。