Charles Kao, sem uppgötvaði suma af eðlisfræðilegum eiginleikum glersins á sjöunda áratugnum, lagði grunninn að hraðvirkum gagnasamskiptum á upplýsingaöldinni og er þekktur sem „faðir ljósleiðarasamskipta“. Áður en Dr. Kao hóf brautryðjendastörf var almennt talið að glerþræðir væru óhentugir sem leiðarar upplýsinga vegna mikils merkjataps af völdum ljósdreifingar. Dr. Kao áttaði sig á því að með því að hreinsa glerið vandlega væri hægt að búa til knippi af fínum trefjum sem gætu sent mikið magn upplýsinga yfir langar vegalengdir með lágmarks merkjadeyfingu og gætu komið í stað koparvíra í samskiptum. Hann deildi Nóbelsverðlaununum í eðlisfræði árið 2009 með kanadíska eðlisfræðingnum Willard S. Boyle (1924-2011) og bandaríska vísindamanninum George E. Smith (1930-). Saman fundu þeir upp hleðslutengt tæki til að umbreyta ljósleiðarupplýsingum í rafmerki. Ljósleiðarar og hleðslutengd tæki gera kleift að nota breiðbandssamskipti sem nútíma læknisfræðileg upplýsingafræði og rafræn útgáfa byggja á, eins og sérstök myndgreiningartæki í augntækjum og smásjám.

Charles Kao fæddist 4. nóvember 1933 í Shanghai í Kína. Faðir hans, lögfræðingur, lauk doktorsprófi í lögfræði frá Háskólanum í Michigan árið 1925 og varð síðar prófessor við Soochow-háskólann í Shanghai. Sem barn lærði Dr. Kao klassískar kínverskar bókmenntir heima hjá einkakennara og ensku og frönsku í alþjóðlegum skóla í Shanghai.

Árið 1948 flutti Dr. Kao með fjölskyldu sinni til Hong Kong. Árið 1952 lauk Dr. Kao framhaldsskólanámi við St. Joseph's College. Hann fór síðan til Englands til að ljúka grunnnámi í rafmagnsverkfræði við Woolwich Polytechnic (nú Háskólinn í Greenwich). Árið 1965 lauk Dr. Kao doktorsprófi í rafmagnsverkfræði frá Háskólanum í London og starfaði sem verkfræðingur við Standard Telephone and Cable Research Center í Harlow á Englandi.

Árið 1970 gekk hann til liðs við kínverska háskólann í Hong Kong til að stofna rafmagnsverkfræðideild. Árið 1974 flutti hann til Roanoke í Virginíu í Bandaríkjunum til að vinna fyrir ITT Corporation (móðurfélag Standard telephone and cable) sem aðalvísindamaður og síðar sem verkfræðistjóri. Á þessu tímabili voru mörg mikilvæg einkaleyfi tengd ljósleiðara skráð. Árið 1982 var hann útnefndur fyrsti framkvæmdastjóri ITT og flutti til Connecticut, þar sem hann starfaði einnig sem aðjúnkt við Yale-háskóla. Árið 1987 sneri Dr. Kao aftur til kínverska háskólans í Hong Kong sem varaforseti. Hann lét af störfum árið 1996 og hefur síðan gegnt gestaprófessorsstöðum og ýmsum heiðursstöðum.

Árið 2004 greindist Dr. Kao með Alzheimerssjúkdóm og hann og eiginkona hans, May-Wan, fyrrverandi Fortran forritari sem hann hitti á námsárum sínum í London á sjötta áratugnum, fluttu að lokum til Kaliforníu til að vera nær börnum sínum. Eftir að Dr. Kao hlaut Nóbelsverðlaunin sagði eiginkona hans í viðtali að verðlaunin yrðu notuð til að greiða lækniskostnað Dr. Kao, hugsanlega í fyrsta skipti sem Nóbelsverðlaun hefðu verið notuð í slíkum tilgangi.

Frímerki frá Hong Kong til minningar um Dr. Kao var gefið út árið 2010. Auk Nóbelsverðlaunanna hefur Dr. Kao hlotið margar viðurkenningar, þar á meðal Faraday-verðlaunin árið 1989, Alexander Graham-verðlaunin árið 1985, Marconi-verðlaunin árið 1985 og fjölmargar heiðursgráður frá háskólum og framhaldsskólum um allan heim.