通过雪崩过程放大内部信号的光电二极管。

雪崩光电二极管是半导体光探测器（光电二极管），在相对较高的反向电压（通常在几十伏甚至几百伏）下工作，有时仅略低于阈值。在这个范围内，被吸收光子激发的载流子（电子和空穴）被强内部电场加速，然后产生二次载流子，这通常发生在光电倍增管中。雪崩过程仅在几微米的距离内发生，光电流可以放大很多倍。因此，雪崩光电二极管可以用作非常灵敏的探测器，需要较少的电子信号放大，从而减少电子噪声。然而，雪崩过程中固有的量子噪声和放大器噪声抵消了前面提到的优点。加性噪声可以用加性噪声系数F来定量描述，该系数表征了与理想光电探测器相比电子噪声功率的增加。

需要注意的是，APD的放大系数和有效响应率与反向电压非常相关，不同器件的相应值也不同。因此，通常的做法是表征所有设备都达到一定响应度的电压范围。

雪崩二极管的检测带宽可能非常高，主要是因为它们的高灵敏度，允许使用比普通光电二极管更小的分流电阻器。

一般来说当检测带宽高时，APD的噪声特性优于普通PIN光电二极管，然后当检测带宽较低时，PIN光电二极管和低噪声窄带放大器的性能更好。放大系数越高，通过增加反向电压获得的附加噪声系数就越高。因此，通常选择反向电压，使乘法过程噪声近似等于电子放大器的噪声，因为这将使整体噪声最小化。附加噪声的大小与许多因素有关：反向电压的大小、材料特性（特别是电离系数比）和器件设计。

硅基雪崩二极管在450-1000nm（有时可达1100nm）的波长范围内更敏感，即该波长区域中的波长略小于Si-p-i-n二极管的波长。硅APD的倍增因子（也称为增益）在50到1000之间变化，具体取决于器件设计和施加的反向电压。对于较长的波长，APD需要锗或铟镓砷化物材料。它们的电流倍增因子较小，在10到40之间。InGaAs APD比Ge APD更昂贵，但具有更好的噪声特性和更高的检测带宽。

雪崩光电二极管的典型应用包括光纤通信、测距、成像、高速激光扫描仪、激光显微镜和光时域反射计（OTDR）中的接收器.