При естественных физических и математических предположениях исследовано распространение монохроматической электромагнитной волны в многослойной плавно-нерегулярной интегральной диэлектрической структуре. Для поиска приближенного решения векторной электродинамической задачи, удовлетворяющего условию плавного изменения профиля исследуемой структуры, использован метод “частичного” разделения переменных Канторовича, поскольку метод разделения переменных, используемый для регулярных волноводов, в данном случае неприменим. В результате удалось аналитически описать поля плавно деформирующихся мод диэлектрического волновода, их взаимную связь и дисперсионные соотношения, связывающие распределение коэффициента замедления с локальными наклонами слоев исследуемой структуры. Предложенный метод применим для анализа аналогичных структур как из диэлектрических, так и магнитных материалов в достаточно широком диапазоне электромагнитных длин волн.