Ο Charles Kao, ο οποίος ανακάλυψε ορισμένες από τις φυσικές ιδιότητες του γυαλιού τη δεκαετία του 1960, έθεσε τα θεμέλια για την επικοινωνία δεδομένων υψηλής ταχύτητας στην εποχή της πληροφορίας και είναι γνωστός ως ο «πατέρας της επικοινωνίας με οπτικές ίνες». Πριν από το πρωτοποριακό έργο του Δρ. Kao, υπήρχε η ευρεία πεποίθηση ότι οι ίνες γυαλιού ήταν ακατάλληλες ως αγωγοί πληροφοριών λόγω της υπερβολικής απώλειας σήματος που προκαλείται από τη σκέδαση του φωτός. Ο Δρ. Kao συνειδητοποίησε ότι με τον προσεκτικό καθαρισμό του γυαλιού, ήταν δυνατό να δημιουργηθούν δέσμες λεπτών ινών που θα μπορούσαν να μεταδώσουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστη εξασθένηση σήματος και θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα χάλκινα σύρματα για την επικοινωνία. Μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2009 με τον Καναδό φυσικό Willard S. Boyle (1924-2011) και τον Αμερικανό επιστήμονα George E. Smith (1930-). Μαζί, εφηύραν μια συσκευή με σύζευξη φορτίου για τη μετατροπή των οπτικών πληροφοριών σε ηλεκτρικά σήματα. Οι οπτικές ίνες και οι συσκευές με σύζευξη φορτίου επιτρέπουν τις ευρυζωνικές επικοινωνίες από τις οποίες εξαρτώνται η σύγχρονη ιατρική πληροφορική και οι ηλεκτρονικές εκδόσεις, όπως και συγκεκριμένες συσκευές απεικόνισης σε οφθαλμολογικές συσκευές και μικροσκόπια.

Ο Τσαρλς Κάο γεννήθηκε στις 4 Νοεμβρίου 1933 στη Σαγκάη της Κίνας. Ο πατέρας του, δικηγόρος, έλαβε το διδακτορικό του στη νομική από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 1925 και αργότερα έγινε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Σουτσόου στη Σαγκάη. Ως παιδί, ο Δρ. Κάο σπούδασε κλασική κινεζική λογοτεχνία στο σπίτι με καθηγητή και σπούδασε αγγλικά και γαλλικά σε ένα διεθνές σχολείο στη Σαγκάη.

Το 1948, ο Δρ. Κάο μετακόμισε την οικογένειά του στο Χονγκ Κονγκ. Το 1952, ο Δρ. Κάο ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο γυμνάσιο στο Κολλέγιο St. Joseph. Στη συνέχεια πήγε στην Αγγλία για να ολοκληρώσει τις προπτυχιακές του σπουδές στην ηλεκτρολογία στο Πολυτεχνείο Woolwich (τώρα Πανεπιστήμιο του Γκρίνουιτς). Το 1965, ο Δρ. Κάο έλαβε διδακτορικό στην ηλεκτρολογία από το Πανεπιστήμιο του Λονδίνου και εργάστηκε ως μηχανικός στο Κέντρο Έρευνας Τυποποιημένης Τηλεφωνίας και Καλωδιακής Τηλεφωνίας στο Χάρλοου της Αγγλίας.

Το 1970, εντάχθηκε στο Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ για την ίδρυση του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών. Το 1974, μετακόμισε στο Ρόανοκ της Βιρτζίνια, στις ΗΠΑ, για να εργαστεί στην ITT Corporation (μητρική εταιρεία της Standard Telephone and Cable) ως επικεφαλής επιστήμονας και αργότερα ως διευθυντής μηχανικής. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, κατατέθηκαν πολλά βασικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με τις οπτικές ίνες. Το 1982, ονομάστηκε πρώτος εκτελεστικός επιστήμονας της ITT και μετακόμισε στο Κονέκτικατ, όπου υπηρέτησε επίσης ως επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Γέιλ. Το 1987, ο Δρ. Κάο επέστρεψε στο Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ ως αντιπρόεδρος. Συνταξιοδοτήθηκε το 1996 και έκτοτε κατείχε έδρες επισκέπτη καθηγητή και διάφορες τιμητικές θέσεις.

Το 2004, ο Δρ. Κάο διαγνώστηκε με νόσο Αλτσχάιμερ και αυτός και η σύζυγός του, η Μέι-γουάν, πρώην προγραμματίστρια Fortran που γνώρισε ενώ σπούδαζε στο Λονδίνο τη δεκαετία του 1950, μετακόμισαν τελικά στην Καλιφόρνια για να είναι πιο κοντά στα παιδιά τους. Αφού ο Δρ. Κάο τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ, η σύζυγός του δήλωσε σε μια συνέντευξη ότι το βραβείο θα χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη των ιατρικών εξόδων του Δρ. Κάο, πιθανώς η πρώτη φορά που ένα βραβείο Νόμπελ χρησιμοποιήθηκε για τέτοιο σκοπό.

Ένα γραμματόσημο του Χονγκ Κονγκ προς τιμήν του Δρ. Κάο εκδόθηκε το 2010. Εκτός από το βραβείο Νόμπελ, ο Δρ. Κάο έχει λάβει πολλά βραβεία, όπως το Μετάλλιο Φαραντέι το 1989, το Μετάλλιο Αλεξάντερ Γκράχαμ το 1985, το Μετάλλιο Μαρκόνι το 1985, και πολυάριθμα τιμητικά πτυχία από πανεπιστήμια και κολέγια σε όλο τον κόσμο.