發明由來
“菲涅爾”透鏡光學助降系統燈光效果二戰後，英美航空母艦艦載機大量裝艦。可是這些艦載機著艦時，要降落在短而窄的斜角甲板上，不是一件很容易的事情。常常由於航母的甲板太小、太窄，飛行員因著艦點選擇不好而出事。如果著艦點太靠前，飛機容易衝出艦甲板，甚至掉入海里；如果太靠後，飛機又可能與艦艉相撞。
為了解決這個問題，英美海軍只好挑選一些專職引導員在航母甲板上利用信號旗引導飛機著艦。這要求引導員既有豐富的指揮經驗，又有很強的目測能力。然而，事故仍然接踵而至。
1952年，英國海軍中校格德哈特從女秘書對著鏡子搽口紅的動作中得到啟發，設計出了早期的光學助降裝置——助降鏡。它是一面大曲率反射鏡，設在艦尾的燈光射向鏡面再反射到空中，給飛行員提供一個光的下降坡面（與海平面夾角為3.5~4度），飛行員沿著這個坡面並以飛機在鏡中的位置修正誤差，直到安全降落。
工作原理
圖左側IFLOLS為美國航母的“菲涅爾”透鏡光學助降系統“菲涅爾”透鏡光學助降系統設在航母中部左舷的一個自穩平台上，以保證其光束不受艦體左右搖擺的影響。它由4組燈光組成，主要是中央豎排的5個分段的燈箱，通過菲涅爾透鏡發出5層光束，光束與降落跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5層坡面。每段光束層高在艦載機進入下滑道的入口處（距航母0.75海里）為6.6米，正中段為橙色光束，向上、向下分別轉為黃色和紅色光束，正中段燈箱兩側有水平的綠色基準定光燈。當艦載機高度和下滑角正確時，飛行員可以看到橙色光球正處於綠色基準燈的中央，保持此角度就可以準確下滑著艦。如飛行員看到的是黃色光球且處於綠色基準燈之上，就要降低高度；如看到紅色光球且處於綠色基準燈之下，那就要馬上升高，否則就會撞在航母尾柱端面或降到尾後大海中。
在中央燈箱左右各豎排著一組紅色閃光燈，如果不允許艦載機著艦，它發出閃光，此時綠色基準燈和中央燈箱均關閉，告訴飛行員停止下降立即復飛，因此被稱為“復飛燈”。復飛燈上有一組綠燈，叫做切斷燈，它打開即是允許進入下滑的信號。這些燈光由著艦引導員（LSO）控制，他們在艦後部左舷LSO平台上，分工觀察著艦機的位置、起落架、襟翼、尾鉤等的情況，一面與飛行員通話，一面操縱燈光信號。在艦島上部左側後部設有主飛行控制室，一名飛控官監視著飛行甲板和空中的情況，對著艦機的安全進行最後把關。在美國航母上，飛控官由老資格的中校級飛行員擔任，並配有一名少校做為助手。
當不允許艦載機著落時，左右兩側紅色燈發出閃光，綠色水平基準燈不亮；當允許艦載機著落時，紅色燈則不亮，綠色基準燈發出固定光，“菲涅爾”透鏡也同時發光。它發出的光要比綠色基準燈強，而且上下不同位置的透鏡發出的定向光束各代表一種下滑角。黃色光是高的下滑坡面，紅色光是一個低的下滑坡面，橙色光是正確的下滑坡面。艦載機飛行員下滑時，如果看到的是橙色光，就可以準確地著艦了；如果看到的是黃色光束，說明艦載機下滑角太大；如果看到了紅色光束，則說明艦載機下滑角太小。
運行模式
燈光含義
上圖紅色燈為禁降燈燈組。透鏡式光學助降鏡甲板邊緣裝置是由燈光指示器、縱搖伺服驅動器、固定基準燈、調節基準燈、禁降燈等組成。使用時由光源、“菲涅耳”透鏡和雙凸透鏡的綜合作用形成一支光束。這支光束若出現在基準燈上面，說明進場飛機下滑角大大；若出現在基準燈下面，則說明進場飛機的下滑角大小。
它通常由4組燈光組成，中間豎排著一個燈箱，通過透鏡發出5層光束。這5層光束與飛行跑道平行，和海平面保持一定角度，形成五層波面。這五層光束正中間為橙色光束，向上向下分別為黃色和紅色，兩邊為綠色基準光束，當艦載機下降時，艦載機飛行員就觀察助降鏡，如果看到的是橙色光，就可以準確著艦了；如果看到的是黃色光束，說明飛機所在處太高，需要下降高度；如果看到紅色光束，說明飛機所在處太低，需要上升高度，否則就會撞在航空母艦的艦艉上；如果看到的是綠色光，說明飛機偏左或偏右了，需調整水平位置。
操作過程
當母艦禁止著艦時，菲涅耳透鏡燈也全部關閉。燈箱左右各有六盞綠色基準燈成一排與甲板平行，飛行員下滑時能看到基準綠燈亮，表示飛機已經進入下滑道範圍，如果看不見說明飛機偏離正常位置較遠，需要趕快修正。如果基準綠燈關閉，說明母艦發生意外不能著艦。
禁降燈有兩組（列），左右各兩列12盞燈（共24盞）。當允許著艦時，禁降燈最上邊的4盞（左右各兩盞）綠燈亮，其它燈都關閉（叫“切斷”）；如果禁止著艦，禁降燈最上面的4盞綠燈被關閉（切斷），餘下的20盞（左右各10盞）均亮起紅燈。
燈箱正中央豎排一組上下5盞方形“菲涅耳透鏡燈”，由上到下同時發出1-5層光束，每層光束保持不同角度和不同顏色，飛行員位於不同下滑位置（或高或低或正常）只能看到其中一盞。1#燈（黃色），2#燈（黃色），3#燈（橙色），4#燈（紅色），5#燈（紅色）。
當母艦禁止著艦時，菲涅耳透鏡燈也全部關閉。可見，基準燈和禁降燈屬於信號告示燈，而“菲涅耳透鏡燈”才是真正判斷下滑角大小、下滑位置高低的校準修正燈。為了保障艦載機順利著艦，在甲板著艦區左舷，還有一組人員負責目視監督並協助飛行員著艦，全部由經驗非富的飛行員輪流擔任，他們熟悉每名飛行員的駕駛習慣，通過無線電通話設備和控制“菲涅耳透鏡燈”，及時提醒飛行員修正錯誤。
每次執勤有6-8人，一名資深飛行軍官擔任長官。具體分工：①1名飛行任務聯絡員，負責接受飛控中心指令，了解每架著艦飛機起降情況；②2名TV監視員緊盯攝像機和雷達監視器，並大聲通知指揮官飛機下滑情況；③2名目視觀察員憑經驗目視判斷飛機下滑偏差並聽取TV監督員的報告，指揮飛機修正；④2名決斷控制員，手舉“禁降燈”開關器（一綠一紅），發現100米距離內下滑情況不妙，立即切斷綠燈全部轉換成“禁降燈”（紅燈），警告飛行員立即“復飛”（逃逸）；一旦飛機復飛成功，還要馬上切斷“禁降燈”（紅燈）恢復綠燈，保證後續飛機繼續著艦；⑤ 1名指揮官密切注意飛機著艦後是否勾住阻攔索，一旦發生意外，指揮官大叫“復飛、復飛”，他的話筒能壓倒所有人的通話而不受干擾；⑥ 1名信號員手持綠色信號板（或紅色），跪在阻攔索左後側，一旦燈光及無線電故障，使指揮信息不間斷。
發展
第一代
上圖為菲涅耳透鏡燈燈組。菲涅耳光學助降系統由英國海軍中校格德哈特發明。第一代航母“光學助降鏡”，由一面大曲光率的反射鏡和艦尾一盞強光照射燈，通過3.5-4度的夾角，把燈光反射到空中，飛行員沿著光柱的指示下滑，並控制自己飛機的高低位置，安全降落在甲板上；該系統受海浪顛簸影響較大，飛行員往往會丟失光柱並較難捕捉到。
第二代菲涅耳光學助降系統產生於1963年前後，由英國研製成功，它在原理上與助降鏡相似，也是在空中提供一個光的下滑坡面，但這提供的信號更利於飛行員判斷方位，修正誤差。美國於1960年在“富蘭克林”號航母上正式安裝了第一部。。
20世紀70年代，美國海軍又研製出了全自動助降系統，它通過雷達測出飛機的實際位置，再根據航母自身的運動，由航母計算機得出飛機降落的正確位置，再在指令計算機中比較後發出誤差信號，艦載機的自動駕駛儀依據信號修正誤差，引導艦載機正確降落。第三代改進型“菲涅耳光學透鏡助降系統”IFLOLS裝備在“福特”級超級航母上。
缺點
遼寧艦高速航行的照片，照片航母左側綠色燈光是航母“菲涅爾”透鏡光學助降系統它有個最大的缺點：遇到陰雨霧雲，常常顯得“力不從心”，無法可靠地幫助降落。為此，美國海軍又開始在航母上安裝雷達助降系統，即全天候自動著艦系統。這套系統由艦載設備和機載設備聯合組成。當艦載機準備著艦時，先由“塔康”空中戰術導航儀引導，然後由艦載盲目著艦雷達精密跟蹤，將觀測到的艦載機飛行數據傳至艦載數據處理機；數據處理機適時求出艦載機的航線，並與規定的航線相比，得出糾正數據，後由指令發信機發出。艦載機上的指令接收機收到信息後，就可以指揮自動駕駛儀和耦合器操作艦載機進入規定航線了。
不過，雷達助降系統還是有與生懼來的缺點———易受電子干擾。這又使得一些海軍專家開始琢磨和研製效果更好的電視助降裝置系統、雷射助降裝置系統等。拿電視助降裝置為例，該系統可供飛機日夜著艦作業，不停地監視和記錄著艦情況，並向助降軍官提供飛機著艦時最合適的調整航線信息。它與其他助降裝置系統配合使用，可互相取長補短，獲得最好的效果。
中國裝備
中國首艘航母遼寧艦的航母“菲涅爾”透鏡光學助降系統。
