Исследован процесс распространения мощного импульса с амплитудной модуляцией в плоскослоистом волноводном канале. Моделирование процесса осуществлено посредством обобщения нелинейного волнового уравнения, учитывающего материальную дисперсию среды. Использована реалистичная модель волноводного канала, включающая в себя его продольную неоднородность и наличие оболочечных слоев. Разработана последовательная асимптотическая процедура решения модельного уравнения, позволяющая оценить влияние материальной и волноводной дисперсии как на модовую структуру импульса, так и на нелинейную динамику его огибающей.