Francouzská komise pro majáky byla založena 29. dubna 1811. V roce 1819 se Arago, který se stal členem francouzské komise pro majáky v roce 1813, nabídl, že provede systematický přehled možných zlepšení osvětlení majáků. Požádal, aby byli jeho spolupracovníky na tomto projektu Claude Mathieu a Augustin Fresnel. Jeho žádosti bylo 21. června 1819 vyhověno a Augustin souhlasil, že bude členem komise. Augustin vypracoval svou první zprávu o optice a lampách pro majáky 29. srpna 1819, pouhé dva měsíce po zahájení práce na projektu.
Svou zprávu zahájil kompletní analýzou konstrukce tehdy používaných reflektorů. Následoval návrh na použití skleněných čoček, které by nahradily kovové reflektory, a na použití jediné velké lampy argandovského typu se soustřednými knoty, která by nahradila několik jednoknotových lamp potřebných u reflektorů.
První použití čoček v majácích se objevilo v Anglii na konci 17. století a v Americe v roce 1810, ale všechny byly neúspěšné kvůli ztrátě světla kvůli tloušťce skla v čočce a kvůli špatné kvalitě samotného skla. Tyto čočky byly také příliš těžké kvůli tloušťce skla.
S cílem vyřešit problémy s hmotností a tloušťkou čerpal Fresnelův návrh čočky z návrhů Buffona a Condorceta, ačkoli Fresnel v té době o jejich návrzích vůbec nevěděl. Tyto návrhy byly navrženy v roce 1700, ale nikdy nebyly zkonstruovány, protože nebylo technicky možné vybrousit jediný kus skla, jak požadoval Buffon, nebo vyrobit jednodílné prstence, které navrhoval Condorcet. Po dokončení Augustinova návrhu byl informován, že Buffon a Condorcet již dříve navrhli podobné návrhy.
V průběhu roku 1822 pracoval Augustin na dokončení svého návrhu zábleskové čočky s použitím osmi svých kruhových zábleskových panelů. Každý z panelů typu býčí oko lámal (odkláněl) světlo v horizontálním i vertikálním směru a vytvářel světelné paprsky. Bylo zjištěno, že světlo z každého panelu býčího oka, osvětleného lampou se čtyřmi soustřednými knoty, se rovná třem a jedné čtvrtině nejlepších 31palcových reflektorů, které se tehdy používaly. Kromě zábleskových panelů ve tvaru býčího oka přidal osm malých lichoběžníkových čoček umístěných pod úhlem 25 stupňů nad a za zábleskové panely ve tvaru býčího oka. Tyto čočky shromažďovaly světlo nad hořákem a směrovaly je na osm velkých plochých zrcadel umístěných pod úhlem, aby odrážely světlo vodorovně nad hlavními panely býčího oka. Trapézové čočky a horní zrcadla byly navrženy tak, aby shromažďovaly přibližně jednu čtvrtinu světla nad hořákem lampy a prodloužily dobu trvání záblesku, jak ji vidí námořník, přibližně na dvojnásobek doby trvání záblesku pouze z hlavních čočkových panelů. Dále přidal čtyři prstence malých zrcadel pod hlavními panely býčího oka, které měly shromažďovat světlo pod hořákem a směrovat je horizontálně a do blízkého okolí majáku. Při otáčení čočky kolem své osy by námořník viděl dlouhé tmavé období, po němž by následoval oslnivý záblesk světla a další tmavé období atd.
Augustin po svém návrhu první otočné čočky prvního řádu vytvořil několik dalších forem čoček majáku. V roce 1824 převzal základní konstrukci své bleskové desky s býčím okem, otočil ji kolem svislé osy a vytvořil první pevnou čočku. Tato konstrukce byla vyrobena z 12 svislých panelů vytvořených do kruhu. Nadále používal zrcadla, a to nad i pod hlavním pásem objektivu, a malé čočky nastavené pod úhlem nad a pod lampou, které usměrňovaly světlo k hornímu a dolnímu zrcadlu. Hlavní panely v pevné konstrukci shromažďovaly světlo z lampy a lámaly (ohýbaly) je vertikálně do horizontálního paprsku. Tento paprsek byl podporován dalším světlem směřujícím v horizontálním směru ze zrcadel. Pevná čočka směrovala světlo ve tvaru plochého disku v úplném 360stupňovém kruhu. Námořník tak viděl konstantní světlo.
Konstrukce pevné čočky byla dále upravena v roce 1825, kdy Augustin přidal sadu otočných zábleskových panelů a vytvořil tak první pevnou/blikavou čočku. Pevná čočka směrovala světlo ve tvaru plochého disku v úplném 360stupňovém kruhu. Otočné zábleskové panely lámaly světlo z pevného pásu horizontálně a vytvářely dva až čtyři horizontální paprsky světla. Jak se zábleskové panely otáčely kolem pevných panelů, námořník viděl pevné světlo, po kterém následoval zářivý záblesk světla z paprsku zábleskového panelu a po něm opět pevné světlo.
Čočka, kterou to všechno začalo, primer Fresnelova čočka prvního řádu (1823)
Fresnelovy čočky se vyráběly v různých velikostech (řádech), od největší, hyperradiální, po nejmenší, osmého řádu, jak je uvedeno výše.
