Après la mort d'Augustin Fresnel en 1827, son frère Léonor (1790-1869) lui succède comme secrétaire de la Commission des phares. Il organise le Service des phares afin d'administrer le réseau dont la construction s'accélère sur les littoraux français. La plupart de nos 150 grands phares sont construits au XIXe siècle.

À Paris, le service des phares occupe d'abord un atelier, quai de Billy (1848), puis un « dépôt » sur la colline de Chaillot (1869). Les ingénieurs y testent l'application de nouvelles inventions comme l'électricité. Ils y accomplissent aussi des tâches bureaucratiques austères, sans lesquelles aucun réseau ne peut fonctionner : archivage des décisions, gestion des hommes et du matériel, rédaction d'instructions et de règlements.

Capitale administrative, Paris est également la capitale industrielle des phares. En 1838, Henry-Lepaute (1800-1885) crée un atelier d’optique rue Saint-Honoré. En 1852, Louis Sautter (1825-1912) prend en main la société des héritiers de Soleil, l'opticien de Fresnel. Un troisième entrepreneur apparaît quelques années plus tard : la société Barbier et Fenestre, qui deviendra plus tard Barbier, Bénard & Turenne (BBT).

Ces trois firmes – Sautter, Lepaute et BBT – se partagent le marché français, métropole et colonies. Elles prennent aussi un essor international, en remportant de grands contrats, aux États-Unis et dans l’Empire ottoman.

Les expositions universelles sont pour le public l’occasion de s’émerveiller devant les grandes optiques des industriels parisiens, et parfois même de vrais phares, en métal.

À l'instar des routes, des canaux ou des chemins de fer, les phares deviennent un grand réseau technique, administré depuis Paris par le ministère des Travaux publics.