Charles Kao, yang menemui beberapa sifat fizikal kaca pada tahun 1960-an, telah meletakkan asas untuk komunikasi data berkelajuan tinggi dalam era maklumat dan dikenali sebagai "bapa komunikasi gentian optik." Sebelum kerja perintis Dr. Kao, dipercayai secara meluas bahawa gentian kaca tidak sesuai sebagai konduktor maklumat kerana kehilangan isyarat yang berlebihan yang disebabkan oleh penyebaran cahaya. Dr. Kao menyedari bahawa dengan menulenkan kaca dengan teliti, adalah mungkin untuk mencipta berkas gentian halus yang boleh menghantar sejumlah besar maklumat dalam jarak jauh dengan pelemahan isyarat yang minimum dan boleh menggantikan wayar tembaga untuk komunikasi. Beliau berkongsi Hadiah Nobel dalam Fizik 2009 dengan ahli fizik Kanada Willard S. Boyle (1924-2011) dan saintis Amerika George E. Smith (1930-). Bersama-sama, mereka mencipta peranti gandingan cas untuk menukar maklumat optik kepada isyarat elektrik. Gentian optik dan peranti gandingan cas membolehkan komunikasi jalur lebar yang menjadi asas informatik perubatan kontemporari dan penerbitan elektronik, begitu juga peranti pengimejan tertentu dalam peranti oftalmik dan mikroskop.

Charles Kao dilahirkan pada 4 November 1933 di Shanghai, China. Bapanya, seorang peguam, menerima ijazah Doktor Juris dari Universiti Michigan pada tahun 1925 dan kemudiannya menjadi profesor di Universiti Soochow di Shanghai. Semasa kecil, Dr. Kao mempelajari kesusasteraan Cina klasik di rumah dengan seorang tutor dan belajar bahasa Inggeris dan Perancis di sebuah sekolah antarabangsa di Shanghai.

Pada tahun 1948, Dr. Kao berpindah keluarganya ke Hong Kong. Pada tahun 1952, Dr. Kao menamatkan sekolah menengah di Kolej St. Joseph. Beliau kemudian pergi ke England untuk menamatkan pengajian sarjana mudanya dalam bidang kejuruteraan elektrik di Politeknik Woolwich (kini Universiti Greenwich). Pada tahun 1965, Dr. Kao menerima ijazah kedoktoran dalam bidang kejuruteraan elektrik dari Universiti London dan bekerja sebagai jurutera di Pusat Penyelidikan Telefon dan Kabel Standard di Harlow, England.

Pada tahun 1970, beliau menyertai Universiti Cina Hong Kong untuk menubuhkan Jabatan Kejuruteraan Elektrik. Pada tahun 1974, beliau berpindah ke Roanoke, Virginia, Amerika Syarikat, untuk bekerja di ITT Corporation (syarikat induk telefon dan kabel Standard) sebagai ketua saintis dan kemudian sebagai pengarah kejuruteraan. Dalam tempoh ini, banyak paten utama berkaitan gentian optik telah difailkan. Pada tahun 1982, beliau dinamakan sebagai saintis eksekutif pertama ITT dan berpindah ke Connecticut, di mana beliau juga berkhidmat sebagai profesor tambahan di Universiti Yale. Pada tahun 1987, Dr. Kao kembali ke Universiti Cina Hong Kong sebagai Naib Presiden. Beliau bersara pada tahun 1996 dan sejak itu memegang jawatan profesor pelawat dan pelbagai jawatan kehormat.

Pada tahun 2004, Dr. Kao didiagnosis menghidap penyakit Alzheimer, dan beliau serta isterinya, may-wan, seorang bekas pengaturcara Fortran yang ditemuinya semasa belajar di London pada tahun 1950-an, akhirnya berpindah ke California untuk lebih dekat dengan anak-anak mereka. Selepas Dr. Kao dianugerahkan Hadiah Nobel, isterinya berkata dalam satu temu bual bahawa hadiah itu akan digunakan untuk membayar perbelanjaan perubatan Dr. Kao, mungkin kali pertama Hadiah Nobel digunakan untuk tujuan sedemikian.

Setem Hong Kong yang memperingati Dr. Kao telah dikeluarkan pada tahun 2010. Selain Hadiah Nobel, Dr. Kao telah menerima banyak anugerah, termasuk Pingat Faraday pada tahun 1989, Pingat Alexander Graham pada tahun 1985, Pingat Marconi pada tahun 1985, dan pelbagai ijazah kehormat dari universiti dan kolej di seluruh dunia.