集束光纤照明设计思路请教

想请高人指点: 现购了一台大功率LED，集束光纤输出，输出面为直径3mm的圆形窗口，扩散角±30°，目标是得到准直性较好（像方数值孔径小于0.,95），能量利用率高，在300mm处光束直径18mm的光斑。我尝试了用非球面镜，能够得到准直的光束，但是如何设置优化函数，使光束直径限定为18mm？附图是我模拟的方案。；
想请问下列几个问题：
1，我们的方案是LED准直后照到300mm处的物面（直径18mm），物面后还有光学系统，其物方数值孔径为0.095，我们希望LED的光照到物面后尽可能进入该光学系统，所以想设计镜头使得光纤出射后在300mm距离得到直径18mm的准直光。我这样的思路对不对？
2，优化的目标有两个：准直和光束直径，分别如何在优化函数上限制？
3，初始结构应该如何算？

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谢谢

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