Charles Kao, che scoprì alcune proprietà fisiche del vetro negli anni '60, gettò le basi per la comunicazione dati ad alta velocità nell'era dell'informazione ed è conosciuto come il "padre della comunicazione in fibra ottica". Prima del lavoro pionieristico del Dr. Kao, si credeva comunemente che le fibre di vetro fossero inadatte come conduttori di informazioni a causa dell'eccessiva perdita di segnale causata dalla diffusione della luce. Il Dr. Kao comprese che, purificando accuratamente il vetro, era possibile creare fasci di fibre sottili in grado di trasmettere grandi quantità di informazioni su lunghe distanze con un'attenuazione minima del segnale e di sostituire i cavi di rame nelle comunicazioni. Condivise il Premio Nobel per la Fisica del 2009 con il fisico canadese Willard S. Boyle (1924-2011) e lo scienziato americano George E. Smith (1930-). Insieme, inventarono un dispositivo a carica accoppiata (CCD) per convertire le informazioni ottiche in segnali elettrici. Le fibre ottiche e i dispositivi a carica accoppiata (CCD) consentono le comunicazioni a banda larga da cui dipendono l'informatica medica e l'editoria elettronica contemporanee, così come specifici dispositivi di imaging presenti negli apparecchi oftalmici e nei microscopi.

Charles Kao è nato il 4 novembre 1933 a Shanghai, in Cina. Suo padre, avvocato, si laureò in giurisprudenza all'Università del Michigan nel 1925 e in seguito divenne professore all'Università di Soochow a Shanghai. Da bambino, il dottor Kao studiò letteratura classica cinese a casa con un precettore e inglese e francese presso una scuola internazionale a Shanghai.

Nel 1948, il dottor Kao si trasferì con la famiglia a Hong Kong. Nel 1952, completò gli studi secondari al St. Joseph's College. Successivamente si trasferì in Inghilterra per completare gli studi universitari in ingegneria elettrica al Woolwich Polytechnic (ora Università di Greenwich). Nel 1965, il dottor Kao conseguì il dottorato in ingegneria elettrica presso l'Università di Londra e lavorò come ingegnere presso lo Standard Telephone and Cable Research Center di Harlow, in Inghilterra.

Nel 1970, entrò a far parte dell'Università Cinese di Hong Kong per fondare il Dipartimento di Ingegneria Elettrica. Nel 1974, si trasferì a Roanoke, in Virginia, Stati Uniti, per lavorare presso la ITT Corporation (società madre di Standard Telephone and Cable) come capo scienziato e successivamente come direttore dell'ingegneria. Durante questo periodo, depositò numerosi brevetti chiave relativi alla fibra ottica. Nel 1982, fu nominato primo scienziato esecutivo della ITT e si trasferì nel Connecticut, dove fu anche professore a contratto presso l'Università di Yale. Nel 1987, il Dott. Kao tornò all'Università Cinese di Hong Kong come vicepresidente. Si ritirò nel 1996 e da allora ha ricoperto incarichi di professore ospite e diverse posizioni onorifiche.

Nel 2004, al dottor Kao fu diagnosticata la malattia di Alzheimer e lui e sua moglie, May-Wan, un'ex programmatrice Fortran che aveva conosciuto durante i suoi studi a Londra negli anni '50, si trasferirono in California per stare più vicini ai figli. Dopo che al dottor Kao fu conferito il Premio Nobel, la moglie dichiarò in un'intervista che il premio sarebbe stato utilizzato per coprire le spese mediche del marito, probabilmente la prima volta che un Premio Nobel veniva impiegato per uno scopo simile.

Nel 2010 è stato emesso un francobollo di Hong Kong in memoria del dottor Kao. Oltre al Premio Nobel, il dottor Kao ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra cui la medaglia Faraday nel 1989, la medaglia Alexander Graham nel 1985, la medaglia Marconi nel 1985 e numerose lauree honoris causa da università e college di tutto il mondo.