$(1)$证明:∵$AB$为直径
∴$∠ACB=90°$
∵$BE⊥CD$
∴$∠BED=90°$
∴$∠ACB=∠DEB$
∵$\widehat{BC}$所对的圆周角为$∠D$和$∠A$
∴$∠D=∠A$
∴$△DBE∽△ABC $
$(2)$过点$C$作$CG⊥AB,$垂足为$G$
∵$∠ACB=90°,$$AC=\sqrt{5},$$BC=2 \sqrt{5}$
∴$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=5$
∴$cos A=\frac {AC}{AB}= \frac {\sqrt{5}}{5} $
∵$CG⊥AB$
∴$AG=AC · cos A=\sqrt{5} ×\frac {\sqrt{5}}{5}=1$
∵$AF=2$
∴$FG=AG=1$
∴$AC=FC$
∴$∠CAF=∠CFA=∠BFD=∠BDF$
∴$BD=BF=AB-AF=5-2=3$
∵$△DBE∽△ABC$
∴$\frac {BD}{AB} =\frac {DE}{AC} $
∴$\frac {3}{5}= \frac {DE}{\sqrt{5}} $
∴$ED=\frac {3\sqrt{5}}{5}$