manapság az optikai kábelek a világ összes digitális adatának több mint 95%-át hordozzák, alátámasztva az internetet. 1966-ban Kuen Charles Kao (Charlie kollégáinak) javasolta az optikai szálak univerzális kommunikációs közegként való használatát, és kiszámította, hogyan lehet ezt megtenni. Tekintettel az akkor rendelkezésre álló kezdetleges technológiára, ez a képzelet ugrása volt, amely a tudományos fantasztikával határos. Ehhez a munkához Kao 2009-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat.

Kao született November 4-én 1933-ban a Shanghai high society, hogy egy egyetemi ügyvéd apa és költő anyja. Introvertált és geeky, Kao tanult otthon öccsével Timothy előtt megy a francia és angol nyelvű iskolákban. 1953-ban Angliába költözött, hogy a Woolwich Polytechnic-ben (ma a londoni greenwichi Egyetem) tanuljon.

villamosmérnöki diplomát szerzett 1957-ben, csatlakozott a Standard telephone and Cables konglomerátumhoz, a nemzetközi telefonhoz & Telegraph (ITT). Ott találkozott feleségével, mérnök társával Gwen Mae-wan Wong. Visszautasította a Loughborough Polytechnic, Egyesült Királyság, hogy nem egy ipari PhD a cég kutatási ága-a Standard Telecommunication Laboratories (STL) Harlow, Egyesült Királyság. Hasonlóan a Bell Labs-hoz az Egyesült Államokban (bár kevésbé jól finanszírozott), az STL óvoda volt a jövőbeli tudományos és ipari vezetők számára, kreativitással, bajtársiassággal és találékonysággal. Kao csatlakozott Toni Karbowiak csoportjához, egy másik brit távközlési úttörő, Alec Reeves mellett dolgozik.

abban az időben a távközlés koaxiális elektronikus kábeleket vagy rádiójeleket sugárzott a megahertz frekvenciatartományban. Az információátvitel iránti növekvő igény magasabb mikrohullámú frekvenciákra (gigahertz) való áttérést jelentett, világszerte jelentős kutatási programokat hoztak létre annak érdekében, hogy megtalálják a jeleket a forrástól a célig. Az élvonalbeli technológia üreges fém hullámvezetők, úttörő szerepet játszott az 1950-es években Harold Barlow, Kao külső PhD felügyelője a University College London. Költséges és kivitelezhetetlen, ezeket a fémcsöveket egyenes vonalban kellett lefektetni. Karbowiak, egy tapasztalt mikrohullámú mérnök és a Barlow korábbi PhD hallgatója tudta, hogy új ötletekre van szükség.

az 1960-as évek elején, amikor a lézer létrejött, Karbowiak megkérte Kao-t, hogy nézzen meg egy mikrohullámú hullámvezető optikai analógját. Az optikai jelek még nagyobb frekvenciájúak (több száz terahertz), így több információt hordozhatnak. Lélegzetelállító volt az ötlet, hogy hullámvezetőt készítsenek a fény több száz kilométeres továbbítására. Ez azt jelentette, hogy a hullámvezetőt néhány centiméterről olyan vékonyra zsugorították,mint egy emberi haj, mindössze 100 mikrométer széles. Az üveg volt az optikailag legátláthatóbb ismert anyag, amelynek előnye, hogy potenciálisan rugalmas és ellenáll a villámlásnak. De lehet-e ezt elég tisztán és világosan megfogalmazni? George Hockham, egy tehetséges fiatal teoretikus, kinevezték Kao segítségére.

pragmatikusan kezdték; figyelembe véve az akkori legkorábbi lézerekből rendelkezésre álló energiát, az érzékelők érzékenységét és az Egyesült Királyság távközlési kapcsolóközpontjai közötti távolságot, kiszámították, hogy egy jel megengedheti magának, hogy csak 20 decibelt veszítsen (logaritmikus teljesítménymérés) megtett kilométerenként — ami 99% – os teljesítményveszteségnek felel meg 1 km után. Ez ambiciózus cél volt: az akkori legjobb szemüveg vesztesége mintegy 1098–szor nagyobb volt, körülbelül 1000 dB km-1. Kao szisztematikusan elemezte a különböző szemüvegek abszorpcióját, visszaverődését és szóródását, míg Hockham hullámvezető-dimenziós számításokat végzett. Mérföldkőnek számító 1966-os tanulmányuk arra a következtetésre jutott, hogy a feladat, bár nehéz, elméletileg lehetséges (K. C. Kao és G. A. Hockham Proc. Inszt. Elektr. Eng. 113, 1151–1158; 1966).

a tanulmány szinte észrevétlen maradt, kivéve az Egyesült Királyság általános postahivatalának (amelynek távközlési ága később British Telecom, ma BT) és a Védelmi Minisztérium kutatólaboratóriumaiban. Mindkét szervezet kutatási programokat hozott létre ezen a területen, vonzza a mikrohullámú hullámvezetők alacsonyabb költségű alternatívájának ötlete.

de sok szkepticizmus volt — az elmélet és a gyakorlat közötti szakadék hatalmas volt. Mások meggyőzése érdekében Kao megmérte a veszteségeket a legtisztább szemüvegekben, amelyeket most Mervin Jones segített (Hockham 1967-ben elhagyta saját antenna-technológiai kutatócsoportját). Komplex és elegáns felépítést dolgoztak ki, hogy mérjék az olvasztott szilícium-dioxid üveg rudak veszteségének nagyon alacsony értékeit, körülbelül egy vonalzó hosszában. Eredményeiket 1969-ben publikálták (M. W. Jones és K. C. Kao J. Phys. E Sci. Instrum. 2, 331; 1969). A következő évben Robert Maurer Amerikai Corning Glass cégcsoportja áttörte a 20 dB km–1 optikai szálak körülbelül 1 km hosszú határát. Az 1970-es első folyamatos hullámú szobahőmérsékletű félvezető lézerről szóló jelentésekkel együtt ez meggyőzte a kétkedőket, világszerte kutatási erőfeszítéseket váltva ki.

megkezdődött az optikai szál forradalma. A munka nagy részét az STL és a Post Office research labs végezte Nagy-Britanniában, heves versenyben a Bell Labs-szal és az amerikai távközlési céggel a&T. 1977-ben az Egyesült Királyság postahivatala elsőként telepített optikai szálakat távközlési hálózatába. Az első transzatlanti rendszer 1988-ban következett.

1970-től 1974-ig Kao létrehozta a hongkongi kínai egyetem (CUHK) Villamosmérnöki tanszékét, az ünnepek alatt visszatérve az STL-be, hogy lépést tartson a kutatással. 1974-ben Kao az ITT-nél dolgozott az Egyesült Államokban, ahol 1985-ben a vállalati kutatás igazgatójává vált. 1986-ban visszatért CUHK-ba, mint alkancellár, ahol kilenc éven át kapcsolatait az egyetem kutatási bázisának megerősítésére és nemzetközi versenyképessé tételére használta.

a 2000-es évek közepén Kao kifejlesztette az Alzheimer-kórt. Részt vett a 2009-es Nobel-díjátadó ünnepségen és az azt követő ünnepségeken, mindig mosolyogva, de Nobel-beszédét felesége, Gwen olvasta fel. Szeptember 23-án hunyt el Hongkongban.

Kao örökségét nehéz túlbecsülni. Ma 1966-os előrejelzéseit hat nagyságrenddel túllépték, a szálveszteségek kevesebb mint 0.15 dB km-1. Kao eltökéltsége inspirálta azokat, akik az STL-nél dolgoztak egészen a 2009-es bezárásig. Az oldal, ma technológiai üzleti központ, A Kao Park nevet viseli leghíresebb lakója tiszteletére.