解:$(1)$∵$AB=BC,AC⊥ BD,$
∴$∠ ABD=∠ CBD,$
又$BD=BD,$
∴$△ ABD≌ △ CBD,$
∴$AD=CD.$
$(2)$若$EF $与$BC$垂直$,$则$AE≠ EF,BF≠ EF,$
∴$ $四边形$ABFE$不是等腰直角四边形$,$不符合条件$.$
若$EF $与$BC$不垂直$,$如图
$①$当$AE=AB$时$,$此时四边形$ABFE$是等腰直角四边形$,$
∴$AE=AB=5.$
$②$当$BF=AB$时$,$如图
此时四边形$ABFE$是等腰直角四边形$,$
且$BF=AB=5.$
∵$DE// BF,$
易证$△ PED∽ △ PFB,$
∴$\frac {DE}{BF}=\frac {PD}{PB}=\frac {1}{2},$
∴$DE=2.5,$
∴$AE=AD-DE=9-2.5=6.5.$
综上所述$,AE$的长为$5$或$6.5.$