Υπάρχουν πολλές εφαρμογές στις οποίες το φως μετατρέπεται σε ηλεκτρικά σήματα, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων επικοινωνίας με οπτικές ίνες. Ένα στοιχείο που μπορεί να το κάνει αυτό είναι η φωτοδίοδος χιονοστιβάδας (APD). Τα σωματίδια που ονομάζονται φορείς φορτίου εισέρχονται στη δίοδο και εκτίθενται σε ηλεκτρικό πεδίο. Σε μια διαδικασία που ονομάζεται χιονοστιβάδα, τα σωματίδια δημιουργούνται μέσω συγκρούσεων και ένα σωματίδιο φωτός που ονομάζεται φωτόνιο μπορεί να δημιουργήσει πολλά ηλεκτρόνια για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Οι οπτικοί δέκτες περιλαμβάνουν συνήθως μια φωτοδίοδο χιονοστιβάδας καθώς και μετρητές φωτονίων και αποστασιομετρητές που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα, κατασκευές, ακόμη και στο κυνήγι.
Οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας κατασκευάζονται συνήθως από στρώματα κρυσταλλικής σιλικόνης μεταξύ δύο ηλεκτροδίων. Ένα ηλεκτρικό πεδίο ενεργοποιεί τη διαδικασία καθώς το φως εισέρχεται στη δίοδο. Υπάρχουν διάφορα είδη APD που μπορούν να λειτουργήσουν ανάλογα με το μήκος κύματος του φωτός που εισέρχεται σε αυτά. Εάν είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, η φασματική περιοχή είναι συνήθως 300 έως 1,100 νανόμετρα, ενώ μια φωτοδίοδος χιονοστιβάδας γερμανίου είναι συχνά κατάλληλη για μήκη κύματος φωτός από 800 έως 1,600 νανόμετρα. Μια άλλη έκδοση από ίνδιο, γάλλιο και αρσενικό μπορεί να λειτουργήσει με μήκη κύματος από 900 έως 1,700 νανόμετρα.
Μια φωτοδίοδος χιονοστιβάδας είναι συχνά διαθέσιμη σε διάφορα μεγέθη. Οι μεγαλύτερες δίοδοι μπορούν να αποκτήσουν περισσότερο φως από τις μικρότερες και να εξαλείψουν την ανάγκη για άλλα οπτικά εξαρτήματα που μπορούν να προσθέσουν έξοδα. Η χρήση μικρότερων ποικιλιών είναι ευεργετική όταν ο χώρος γκοφρέτας ημιαγωγών είναι περιορισμένος. Μια APD είναι γενικά η καταλληλότερη όταν η ένταση του φωτός είναι σχετικά χαμηλή, αλλά η ανίχνευση μεσαίων προς υψηλών συχνοτήτων είναι απαραίτητη.
Συστατικά πυριτίου με θετικά και αρνητικά ηλεκτρικά φορτία χρησιμοποιούνται συχνά σε μια φωτοδίοδο χιονοστιβάδας. Η ρύθμιση δημιουργεί συνήθως μια αντίστροφη πολωμένη τάση, η οποία αναφέρεται στην τάση ως υψηλότερη στο ένα άκρο από το άλλο. Η τάση διάσπασης είναι η ελάχιστη ποσότητα ρεύματος που μπορεί να ενεργοποιήσει τη δίοδο να αγώγει. Το φαινόμενο της χιονοστιβάδας μπορεί να συνεχιστεί εάν τα σωματίδια που φέρουν φορτίο επιταχυνθούν με αρκετά υψηλούς ρυθμούς. Η τάση αντίστροφης πόλωσης πρέπει συνήθως να είναι υψηλότερη από τη διάσπαση. εάν είναι μικρότερο, τότε η τριβή μπορεί να προκαλέσει επιβράδυνση των σωματιδίων.
Η χωρητικότητα μετάδοσης ενός οπτικού συστήματος συχνά εξαρτάται από τον τύπο της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας που χρησιμοποιείται. Τα συστήματα μέτρησης απόστασης μπορούν επίσης να ωφεληθούν, όπως πιστόλια ταχύτητας κυκλοφορίας για την επιβολή του νόμου, καθώς και αποστασιομετρητές που χρησιμοποιούνται από κυνηγούς. Οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας αποτελούν συχνά μέρος των αισθητήρων λέιζερ που βρίσκονται σε συστήματα πλοήγησης στο λιμάνι, εξοπλισμό έρευνας ή σε μηχανές που πρέπει να αντιληφθούν την εγγύτητα ανθρώπων και εξοπλισμού. Μπορούν επίσης να αποτελούν μέρος συστημάτων προειδοποίησης κινδύνου για οδηγούς αυτοκινήτων.