१९६० च्या दशकात काचेच्या काही भौतिक गुणधर्मांचा शोध लावणाऱ्या चार्ल्स काओ यांनी माहिती युगात वेगवान डेटा कम्युनिकेशनचा पाया घातला आणि त्यांना "ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनचे जनक" म्हणून ओळखले जाते. डॉ. काओ यांच्या या अग्रगामी कार्यापूर्वी, प्रकाश विखुरल्यामुळे होणाऱ्या अत्यधिक सिग्नल हानीमुळे काचेचे तंतू माहितीचे वाहक म्हणून अयोग्य आहेत, असा व्यापक समज होता. डॉ. काओ यांच्या लक्षात आले की, काचेला काळजीपूर्वक शुद्ध करून, बारीक तंतूंचे गठ्ठे तयार करणे शक्य आहे, जे कमीत कमी सिग्नल क्षीणतेसह लांब अंतरावर मोठ्या प्रमाणात माहिती प्रसारित करू शकतील आणि संवादासाठी तांब्याच्या तारांची जागा घेऊ शकतील. त्यांनी २००९ सालचे भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक कॅनेडियन भौतिकशास्त्रज्ञ विलार्ड एस. बॉयल (१९२४-२०११) आणि अमेरिकन शास्त्रज्ञ जॉर्ज ई. स्मिथ (१९३०-) यांच्यासोबत विभागून घेतले. त्यांनी एकत्रितपणे ऑप्टिकल माहितीचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर करण्यासाठी चार्ज-कपल्ड डिव्हाइसचा शोध लावला. ऑप्टिकल फायबर आणि चार्ज-कपल्ड डिव्हाइसेसमुळे ब्रॉडबँड कम्युनिकेशन शक्य होते, ज्यावर आधुनिक वैद्यकीय माहितीशास्त्र आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रकाशन अवलंबून असते, तसेच नेत्ररोगविषयक उपकरणे आणि सूक्ष्मदर्शकांमधील विशिष्ट इमेजिंग उपकरणे देखील हे कार्य करतात.

चार्ल्स काओ यांचा जन्म ४ नोव्हेंबर १९३३ रोजी चीनमधील शांघाय येथे झाला. त्यांचे वडील, जे एक वकील होते, त्यांनी १९२५ मध्ये मिशिगन विद्यापीठातून ज्यूरिस डॉक्टर ही पदवी मिळवली आणि नंतर ते शांघायमधील सूचो विद्यापीठात प्राध्यापक झाले. लहानपणी, डॉ. काओ यांनी घरी एका शिक्षकाकडून अभिजात चिनी साहित्याचा अभ्यास केला आणि शांघायमधील एका आंतरराष्ट्रीय शाळेत इंग्रजी व फ्रेंच भाषांचा अभ्यास केला.

१९४८ मध्ये, डॉ. काओ यांनी आपल्या कुटुंबासह हाँगकाँगला स्थलांतर केले. १९५२ मध्ये, डॉ. काओ यांनी सेंट जोसेफ कॉलेजमधून माध्यमिक शिक्षण पूर्ण केले. त्यानंतर ते वूलविच पॉलिटेक्निक (आताचे ग्रीनविच विद्यापीठ) येथे इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंगमधील पदवीचे शिक्षण पूर्ण करण्यासाठी इंग्लंडला गेले. १९६५ मध्ये, डॉ. काओ यांनी लंडन विद्यापीठातून इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंगमध्ये डॉक्टरेट मिळवली आणि इंग्लंडमधील हार्लो येथील स्टँडर्ड टेलिफोन अँड केबल रिसर्च सेंटरमध्ये अभियंता म्हणून काम केले.

१९७० मध्ये, त्यांनी हॉंगकॉंगच्या चायनीज युनिव्हर्सिटीमध्ये इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंग विभागाची स्थापना केली. १९७४ मध्ये, ते आयटीटी कॉर्पोरेशनमध्ये (स्टँडर्ड टेलिफोन अँड केबलची मूळ कंपनी) मुख्य शास्त्रज्ञ आणि नंतर अभियांत्रिकी संचालक म्हणून काम करण्यासाठी अमेरिकेतील व्हर्जिनिया राज्यातील रोआनोक येथे गेले. या काळात, फायबर ऑप्टिक्सशी संबंधित अनेक महत्त्वाचे पेटंट दाखल करण्यात आले. १९८२ मध्ये, त्यांची आयटीटीचे पहिले कार्यकारी शास्त्रज्ञ म्हणून नियुक्ती झाली आणि ते कनेक्टिकटला गेले, जिथे त्यांनी येल विद्यापीठात सहायक प्राध्यापक म्हणूनही काम केले. १९८७ मध्ये, डॉ. काओ हॉंगकॉंगच्या चायनीज युनिव्हर्सिटीमध्ये उपाध्यक्ष म्हणून परतले. ते १९९६ मध्ये सेवानिवृत्त झाले आणि तेव्हापासून त्यांनी अभ्यागत प्राध्यापक आणि विविध मानद पदे भूषवली आहेत.

२००४ मध्ये, डॉ. काओ यांना अल्झायमर आजाराचे निदान झाले आणि ते व त्यांची पत्नी मे-वान, ज्या एक माजी फोर्ट्रान प्रोग्रामर होत्या आणि ज्यांना ते १९५० च्या दशकात लंडनमध्ये शिक्षण घेत असताना भेटले होते, अखेरीस आपल्या मुलांच्या जवळ राहण्यासाठी कॅलिफोर्नियाला स्थलांतरित झाले. डॉ. काओ यांना नोबेल पारितोषिक मिळाल्यानंतर, त्यांच्या पत्नीने एका मुलाखतीत सांगितले की, हे पारितोषिक डॉ. काओ यांच्या वैद्यकीय खर्चासाठी वापरले जाईल; कदाचित नोबेल पारितोषिकाचा अशा कारणासाठी वापर होण्याची ही पहिलीच वेळ असावी.

२०१० मध्ये डॉ. काओ यांच्या स्मरणार्थ हाँगकाँगचे टपाल तिकीट जारी करण्यात आले. नोबेल पारितोषिकाव्यतिरिक्त, डॉ. काओ यांना १९८९ मध्ये फॅराडे पदक, १९८५ मध्ये अलेक्झांडर ग्रॅहम पदक, १९८५ मध्ये मार्कोनी पदक यांसारखे अनेक पुरस्कार आणि जगभरातील विद्यापीठे व महाविद्यालयांकडून अनेक मानद पदव्या मिळाल्या आहेत.