idag bär Fiberoptiska kablar mer än 95% av all digital data runt om i världen, vilket ligger till grund för internet. 1966 var det Kuen Charles Kao (Charlie till sina kollegor) som föreslog användning av optiska fibrer som ett universellt medium för kommunikation och beräknade hur det skulle kunna göras. Med tanke på den rudimentära tekniken som var tillgänglig vid den tiden var det ett fantasisprång som gränsar till science fiction. För detta arbete vann Kao en del av Nobelpriset i fysik 2009.

Kao föddes den 4 November 1933 i Shanghai high society, till en akademisk advokatfader och poetemor. Inåtvänd och nördig, kao utbildades hemma med sin yngre bror Timothy innan han gick till franska – och engelsktalande skolor. 1953 flyttade han till England för att studera vid Woolwich Polytechnic (nu University of Greenwich i London).han tog examen i elektroteknik 1957 och gick med i standardtelefoner och kablar, en del av konglomeratet International phone & Telegraph (ITT). Där träffade han sin fru, medingenjör Gwen Mae-wan Wong. Han avslog en föreläsning vid Loughborough Polytechnic, Storbritannien, för att göra en industriell doktorsexamen i företagets forskningsarm — Standard Telecommunication Laboratories (STL) i Harlow, Storbritannien. I likhet med Bell Labs i USA (även om det var mindre välfinansierat) var STL en plantskola för framtida akademiska och industriella ledare, berusande med kreativitet, kamratskap och resursfullhet. Kao gick med i gruppen Toni Karbowiak och arbetade tillsammans med en annan brittisk telekommunikationspionjär, Alec Reeves.

vid den tiden använde telekommunikation koaxiala elektroniska kablar eller sände radiosignaler i megahertz-frekvensområdet. Ökad efterfrågan på informationsöverföring innebar att man flyttade till högre mikrovågsfrekvenser (gigahertz), med stora forskningsprogram som inrättades runt om i världen för att hitta ett sätt att styra signaler från källa till destination. Front-runner-tekniken var ihåliga metallvågledare, banbrytande på 1950-talet av Harold Barlow, kaos externa doktorandhandledare vid University College London. Kostsamt och opraktiskt, dessa metallrör behövde läggas i raka linjer. Karbowiak, en erfaren mikrovågsingenjör och tidigare doktorand i Barlow, visste att nya ideer behövdes.

i början av 1960-talet, precis som lasern kom till, Bad Karbowiak Kao att titta på en optisk analog av en mikrovågsvågledare. Optiska signaler har en ännu högre frekvens (hundratals terahertz), och så kan bära mer information. Tanken att göra en vågledare för överföring av ljus över hundratals kilometer var hisnande. Det innebar att krympa vågledaren från några centimeter över till något så tunt som ett människohår, bara 100 eller så mikrometer bred. Glas var det mest optiskt transparenta materialet som var känt och hade fördelarna med att vara potentiellt flexibel och motståndskraftig mot blixtnedslag. Men kan det göras rent och tydligt nog? George Hockham, en begåvad ung teoretiker, fick i uppdrag att hjälpa Kao.

de började pragmatiskt; med tanke på den tillgängliga kraften från tidens tidigaste lasrar, detektorns känslighet och avståndet mellan brittiska telekommunikationscentra, beräknade de att en signal hade råd att förlora endast 20 decibel (ett logaritmiskt effektmått) per körd kilometer — motsvarande en 99% effektförlust efter 1 km. Detta var ett ambitiöst mål: de bästa glasögonen vid den tiden hade förluster cirka 1098 gånger större, på cirka 1000 dB km–1. Kao analyserade systematiskt absorptionen, reflektionen och spridningen av olika glasögon, medan Hockham gjorde vågledardimensionsberäkningar. Deras landmärke 1966-papper drog slutsatsen att uppgiften, även om den var svår, var teoretiskt möjlig (K. C. Kao och G. A. Hockham Proc. Inst. Elektr. Eng. 113, 1151–1158; 1966).

papperet gick nästan obemärkt, utom vid forskningslaboratorierna i UK General Post Office (vars telekommunikationsarm senare blev British Telecom, nu BT) och försvarsdepartementet. Båda organisationerna inrättade forskningsprogram inom detta område, lockade av tanken på ett billigare alternativ till mikrovågsvågledare.

men det var mycket skepsis-klyftan mellan teori och praktik var enorm. För att övertyga andra mätte Kao förlusterna i de renaste glasögonen han kunde hitta, nu med hjälp av Mervin Jones (Hockham lämnade för att starta sin egen antennteknikforskningsgrupp 1967). De utformade en komplex och elegant uppsättning för att mäta mycket låga förlustvärden i stavar av smält kiseldioxidglas om längden på en linjal. De publicerade sina resultat 1969 (M. W. Jones och K. C. Kao J. Phys. E Sci. Instrum. 2, 331; 1969). Året därpå bröt Robert Maurers grupp på det amerikanska företaget Corning Glass gränsen på 20 dB km–1 i optiska fibrer på cirka 1 km lång. Tillsammans med rapporter om den första halvledarlasern med kontinuerlig våg i rumstemperatur 1970 övertygade detta tvivlarna och gnistrade forskningsinsatser över hela världen.

den optiska fiberrevolutionen hade börjat. Mycket av arbetet gjordes på STL och på Post Office research labs i Storbritannien, i hård konkurrens med Bell Labs och det amerikanska telekommunikationsföretaget på&T. 1977 var det brittiska postkontoret det första som installerade optiska fibrer i sitt telekommunikationsnät. Det första transatlantiska systemet följde 1988.

från 1970 till 1974 inrättade Kao elektroteknikavdelningen vid det kinesiska universitetet i Hong Kong (CUHK) och återvände till STL under semestern för att hålla sig ajour med forskning. 1974 gick Kao till jobbet för ITT i USA, där han steg till chef för företagsforskning 1985. 1986 återvände han till CUHK som rektor, där han i nio år använde sina kontakter för att stärka universitetets forskningsbas och göra den internationellt konkurrenskraftig.

i mitten av 2000-talet utvecklade Kao Alzheimers sjukdom. Han deltog i 2009 års Nobelprisceremoni och firande efteråt, alltid med ett leende, men hans Nobeltal lästes av hans fru Gwen. Han dog i Hongkong den 23 September.

kaos arv är svårt att överskatta. Idag har hans förutsägelser från 1966 överskridits med sex storleksordningar, med fiberförluster på mindre än 0.15 dB km-1. Kaos beslutsamhet inspirerade oss som arbetade på STL fram till dess stängning 2009. Webbplatsen, nu ett teknikföretag, heter Kao Park för att hedra sin mest kända invånare.