本发明涉及一种基于分层掺杂的轨道角动量模式增益平坦环芯光纤，包括从内至外依次包裹的内芯层、环芯层和包层；所述环芯层掺杂铒离子，所述环芯层分为至少两层且每层铒离子的掺杂浓度均不一致。环芯层具有至少两层不同浓度的掺杂铒离子区域，通过调整环芯层和铒离子掺杂浓度，可以使得该阶跃环芯掺铒光纤在光纤通信C波段下对更多阶数的OAM模式同时放大过程中进行均衡增益。同时，圆环形的环芯层具有不同浓度的铒离子层，进一步使得模式模场分布集中，这样不仅会提高被放大的模式和更高效率的利用激发铒离子，使得各阶模式增益趋于一致。