Coupe d’un phare équipé de lentilles de Fresnel

Le dispositif d’éclairage des phares de Fresnel repose sur les principes d’optique géométrique connus sous le nom de "lois de Descartes". En passant d’un milieu à l’autre – l’air, le verre, puis de nouveau l’air – la lumière change de direction. Fresnel imagine de placer devant les lampes des miroirs en verre ayant la forme de lentilles. Ces lentilles ont une forme particulière : elles sont taillées en forme d’anneaux concentriques. Cette technique permet d’alléger considérablement le poids de la lentille, mais aussi de concentrer dans une même direction plusieurs rayons de la lumière, de manière à augmenter la clarté.
Le dispositif est tournant : les lentilles de couleurs différentes en rotation autour de la lampe produisent des feux différents, qui constituent l’identité du phare et permettent à la fois aux marins de le reconnaître et de repérer leur position. Une horloge à poids permet la rotation de l’ensemble. Le gardien doit la remonter tous les jours.