雪崩光电二极管具有内部增益、高灵敏度等特性,目前在量子保密通信、国防、天文探测和其他光通信领域得到了越来越广泛的关注。雪崩光电二极管的应用发展受到噪声的影响,其主要来源是散粒噪声,散粒噪声对APD信噪比有很大的影响,而信噪比的主要影响因素是暗电流和APD特有的过剩噪声。本文分别对APD暗电流和过剩噪声特性进行了模拟仿真和实验测试研究,对高速低噪声APD的研制具有指导意义。首先,我们研究了APD电场分布对暗电流的影响。针对目前应用比较广泛的平面型InGaAs/InP APD存在的边缘提前击穿问题,我们通过COMSOL半导体模块仿真对已存在的一种抑制边缘提前击穿的方法即添加深保护环法进行了更深入的研究,研究了深保护环的深度、位置对APD暗电流的影响,发现在低偏压下深保护环的深度对APD的暗电流有一定的影响,但随着偏压增大差异逐渐减小,而改变深保护环与中央结的距离对APD的暗电流基本没有影响,并利用深保护环的优势将其应用到垂直入射平面型Si/Ge APD里,从而降低Ge吸收层的隧穿电流。其次,为了研究APD的过剩噪声特性,我们搭建了分别基于噪声分析仪和锁相放大器的两种测试系统,对同一APD进行噪声测试。我们通过实验数据对比分析了两种测试的方案存在的问题,研究了激光器引入的相对强度噪声对APD过剩噪声测试产生的影响,并提出了相应的测试处理方案。最后在此基础上我们提出了一种可以消除光源噪声的基于平衡探测的新的测试方案,从理论上对其存在的问题以及可行的解决方案进行了分析研究。