De Franse Commissie voor Vuurtorens werd opgericht op 29 april 1811. In 1819 bood Arago, die in 1813 lid was geworden van de Franse Commissie voor vuurtorens, aan om een systematisch overzicht te maken van mogelijke verbeteringen in de verlichting van vuurtorens. Hij verzocht Claude Mathieu en Augustin Fresnel als zijn medewerkers aan het project toe te wijzen. Zijn verzoek werd op 21 juni 1819 ingewilligd en Augustin stemde ermee in om in de commissie zitting te nemen. Augustin stelde zijn eerste rapport over optiek en lampen voor vuurtorens op 29 augustus 1819 op, slechts twee maanden nadat hij met zijn werk aan het project was begonnen.
Hij begon zijn rapport met een volledige analyse van het ontwerp van de reflectoren die toen in gebruik waren. Daarna deed hij een voorstel voor het gebruik van glazen lenzen ter vervanging van de metalen reflectoren, en voor het gebruik van een enkele grote Argand-lamp met concentrische lonten ter vervanging van de meervoudige lampen met enkele lont die nodig waren met reflectoren.
Het eerste gebruik van lenzen in vuurtorens had plaatsgevonden in Engeland, aan het eind van de jaren 1700, en in Amerika in 1810, maar alle waren mislukkingen geweest vanwege het verlies van licht door de dikte van het glas in de lens en door de slechte kwaliteit van het glas zelf. Deze lenzen waren ook buitensporig zwaar door de dikte van het glas.
Om de problemen met gewicht en dikte op te lossen, baseerde Fresnel’s lensvoorstel zich op de ontwerpen van Buffon en Condorcet, hoewel Fresnel op dat moment totaal niet op de hoogte was van hun voorstellen. Deze ontwerpen werden in de jaren 1700 voorgesteld, maar nooit geconstrueerd omdat het technisch niet mogelijk was het enkele stuk glas te slijpen zoals Buffon voorstelde of de ringen uit één stuk te maken zoals Condorcet voorstelde. Toen Augustins ontwerp klaar was, kreeg hij te horen dat Buffon en Condorcet eerder soortgelijke ontwerpen hadden voorgesteld.
In de loop van 1822 werkte Augustin aan de voltooiing van zijn ontwerp voor een knipperlichtlens met behulp van acht van zijn cirkelvormige stierenoogflitsplaten. Elk van deze panelen brak het licht in zowel horizontale als verticale richting en vormde zo lichtbundels. Het licht van elk bull’s-eye lenspaneel, verlicht met een lamp met vier concentrische lonten, bleek gelijk te zijn aan drie en een kwart van de beste 31-inch reflectoren die toen in gebruik waren. Naast de bull’s-eye flash panelen, voegde hij acht kleine trapeziumvormige lenspanelen toe, geplaatst onder een hoek van 25 graden, boven en achter de bull’s-eye flash panelen. Deze lenzen vingen het licht boven de brander op en richtten het op acht grote vlakke spiegels die onder een hoek waren geplaatst om het licht horizontaal boven de grote bull’s-eye panelen te weerkaatsen. De trapeziumvormige lenzen en de bovenste spiegels waren ontworpen om ongeveer een vijfde van het licht van boven de lampbrander op te vangen en de duur van de flits, zoals gezien door de schipper, te verlengen met ongeveer het dubbele van de duur van de flits van de hoofdlenspanelen alleen. Hij voegde ook vier ringen van kleine spiegels toe onder de hoofdlenspanelen, om het licht onder de brander op te vangen en het horizontaal en naar de nabije omgeving van de vuurtoren te richten. De zeevaarder zou een lange donkere periode zien, gevolgd door een schitterende lichtflits en weer een donkere periode, enzovoort, terwijl de lens om zijn as draaide.
Augustin maakte verschillende andere vormen van vuurtorenlenzen na zijn ontwerp van de eerste draaiende, eerste-orde lens. Hij nam het basisontwerp van zijn bull’s-eye-flitspaneel, draaide het om zijn verticale as en creëerde de eerste vaste lens in 1824. Dit ontwerp was gemaakt van 12 verticale panelen die in een cirkel waren gevormd. Hij bleef spiegels gebruiken, zowel boven als onder de hoofdlensband, en kleine lenzen die onder een hoek boven en onder de lamp waren geplaatst om het licht naar de bovenste en onderste spiegels te leiden. De hoofdpanelen in het vaste ontwerp vingen het licht van de lamp op en braken (kromden) het verticaal in een horizontale bundel. De bundel werd ondersteund door extra licht dat in horizontale richting werd gericht door de spiegels. De vaste lens richtte het licht in een platte schijfvorm, in een volledige cirkel van 360 graden. De zeevaarder zou een constant licht zien.
Het ontwerp van de vaste lens werd verder gewijzigd in 1825, toen Augustin een set draaiende flitspanelen toevoegde om de eerste vaste/flitsende lens te creëren. De vaste lens richtte het licht in een platte schijfvorm, in een volledige cirkel van 360 graden. De ronddraaiende flitspanelen braken het licht van de vaste band horizontaal waardoor twee tot vier horizontale lichtbundels ontstonden. Terwijl de flitspanelen rond de vaste panelen draaiden, zag de zeeman een vast licht, gevolgd door een schitterende lichtflits van de lichtbundel van het flitspaneel, gevolgd door weer een vast licht.
De lens waar het allemaal mee begon, de primer Fresnel-lens van de eerste orde (1823)
Fresnel-lenzen waren er in verschillende maten (ordes), van de grootste, de hyperradiaal, tot de kleinste, de achtste orde, zoals hierboven is geschetst.
