Charles Kao, qui a découvert certaines propriétés physiques du verre dans les années 1960, a posé les fondements de la communication de données à haut débit à l'ère de l'information et est reconnu comme le « père de la communication par fibre optique ». Avant les travaux pionniers du Dr Kao, on pensait généralement que les fibres de verre étaient inadaptées à la transmission d'informations en raison de l'atténuation excessive du signal due à la diffusion de la lumière. Le Dr Kao a compris qu'en purifiant soigneusement le verre, il était possible de créer des faisceaux de fibres fines capables de transmettre de grandes quantités d'informations sur de longues distances avec une atténuation minimale du signal et de remplacer les fils de cuivre pour les communications. Il a partagé le prix Nobel de physique 2009 avec le physicien canadien Willard S. Boyle (1924-2011) et le scientifique américain George E. Smith (1930-). Ensemble, ils ont inventé un dispositif à transfert de charges (CCD) permettant de convertir l'information optique en signaux électriques. Les fibres optiques et les dispositifs à transfert de charge permettent les communications à large bande dont dépendent l'informatique médicale et l'édition électronique contemporaines, tout comme certains dispositifs d'imagerie utilisés dans les appareils ophtalmiques et les microscopes.

Charles Kao est né le 4 novembre 1933 à Shanghai, en Chine. Son père, avocat, obtint son doctorat en droit à l'Université du Michigan en 1925 et devint par la suite professeur à l'Université Soochow de Shanghai. Enfant, le Dr Kao étudia la littérature chinoise classique à domicile avec un précepteur et suivit des cours d'anglais et de français dans une école internationale de Shanghai.

En 1948, le Dr Kao s'installa avec sa famille à Hong Kong. En 1952, il termina ses études secondaires au St. Joseph's College. Il partit ensuite en Angleterre pour y effectuer des études supérieures en génie électrique à Woolwich Polytechnic (aujourd'hui l'Université de Greenwich). En 1965, il obtint un doctorat en génie électrique de l'Université de Londres et travailla comme ingénieur au Centre de recherche de Standard Telephone and Cable à Harlow, en Angleterre.

En 1970, il intègre l'Université chinoise de Hong Kong pour y fonder le département de génie électrique. En 1974, il s'installe à Roanoke, en Virginie (États-Unis), pour travailler chez ITT Corporation (société mère de Standard Telephone and Cable) en tant que scientifique en chef, puis directeur de l'ingénierie. Durant cette période, de nombreux brevets importants relatifs à la fibre optique sont déposés. En 1982, il est nommé premier directeur scientifique d'ITT et s'installe dans le Connecticut, où il est également professeur associé à l'Université Yale. En 1987, le Dr Kao retourne à l'Université chinoise de Hong Kong en tant que vice-président. Il prend sa retraite en 1996 et occupe depuis des postes de professeur invité et diverses fonctions honorifiques.

En 2004, le Dr Kao a reçu un diagnostic de maladie d'Alzheimer. Lui et son épouse, May-Wan, une ancienne programmeuse Fortran rencontrée lors de ses études à Londres dans les années 1950, ont finalement déménagé en Californie pour se rapprocher de leurs enfants. Après l'attribution du prix Nobel au Dr Kao, son épouse a déclaré dans une interview que la somme serait utilisée pour couvrir ses frais médicaux, une première dans l'histoire du prix Nobel.

Un timbre commémoratif de Hong Kong à l'effigie du Dr Kao a été émis en 2010. Outre le prix Nobel, le Dr Kao a reçu de nombreuses distinctions, dont la médaille Faraday en 1989, la médaille Alexander Graham en 1985, la médaille Marconi en 1985 et de nombreux doctorats honorifiques d'universités et de collèges du monde entier.